РЕФЕРАТ
Дипломний проект на тему: “Підвищення ефективності використання техніки при вирощуванні багаторічних трав і заготівлі сіна з застосуванням підбирачів кормів і досушування сіна методом активного вентилювання”. Вінницький державний аграрний університет. Кафедра експлуатації машинно-тракторного парку і ремонту машин. Виконав студент Войтенко В.В.. Керівник проекту д.т.н., проф.. Гарькавий А.Д..
Склад і обсяг проекту: розрахунково-пояснювальна записка – сторінок 100,таблиць 12, рис.9, бібл. 41; графічна частина – 11 аркушів формату А1.
Запропоновано конструкцію геліопідігрівачів повітря з акумуляторами тепла, проведено теплотехнічний розрахунок.
Розроблено технологію заготівлі сіна з використанням акумуляторів тепла і геліопідігрівачів повітря, складена технологічна карта на вирощування конюшини, побудовано графіки завантаження тракторів і сільськогосподарських машин, розроблено операційно-технологічну карту.
Висвітлені питання охорони праці і охорони навколишнього середовища. Проведено техніко-економічний розрахунок проекту.
ТЕХНОЛОГІЯ; СІНО; ТЕХНОЛОГІЧНА КАРТА; ОПЕРАЦІЙНА КАРТА; ОПЕРАЦІЯ; ГРАФІК ЗАВАНТАЖЕННЯ; АКУМУЛЯТОР ТЕПЛА; ГЕЛІОПІДІГРІВАЧ ПОВІТРЯ.
ЗМІСТ
Вступ
1 АНАЛІЗ ГОСПОДАРСЬКОЇ ДІЯЛЬНОСТІ ГОСПОДАРСТВА
1.1 Виробнича діяльність у рослинництві
1.2 Технічне обслуговування господарства
2 АНАЛІЗ ТЕХНОЛОГІЇ ВИРОЩУВАННЯ КОНЮШИНИ НА СІНО
2.1 Загальна характеристика конюшини
2.1.2 Місце конюшини у сівозміні
2.1.3 Система удобрення
2.1.4 Обробіток ґрунту
2.1.5 Підготовка насіння і сівба
2.1.6 Догляд за посівами
2.2 Технології вирощування конюшини на сіно
2.2.1Технології заготівлі розсипного сіна
2.2.2 Технології заготівлі пресованого сіна
2.2.3 Заготівля подрібненого сіна
2.3 Особливості польового сушіння трав
2.4 Аналіз способів інтенсифікації польового сушіння трав
2.5 Передовий досвід вирощування конюшини на сіно по інтенсивній технології
3 КОНСТРУКТИВНА ЧАСТИНА
3.1 Основні проблеми сушіння сіна
3.2 Конструкторська розробка
3.3 Розрахунок елементів конструкції
3.4 Розрахунок оптимального кута нахилу поверхні колектора сонячних установок і його орієнтування щодо сторін світла
4 ОПЕРАЦІЙНА ТЕХНОЛОГІЯ
4.1 Умови роботи
4.2 Агротехнічні вимоги
4.3 Підготовка сіносховища до роботи
4.4.Розрахунок акумуляторів тепла
4.5 Контроль якості роботи
4.6 Охорона праці та техніка безпеки
5 ОБҐРУНТУВАННЯ СКЛАДУ МЕХАНІЗОВАНОЇ ЛАНКИ
5.1 Складання технологічної карти на вирощування конюшини
5.2 Побудова графіка використання тракторів
5.3 Побудова графіка використання сільськогосподарських машин
6 ОХОРОНА ПРАЦІ
6.1 Охорона праці на машинно-тракторному парку
6.2 Безпека праці при заготівлі сіна
6.3 Розрахунок засобів індивідуального захисту
6.4 Рекомендації по поліпшенню умов праці
7 ЕКОНОМІЧНА ЕФЕКТИВНІСТЬ ПРОЕКТУ
7.1 Розрахунок вартості встановлення будівлі
7.2 Розрахунок економічних показників
8 ОЦІНКА ТЕХНОЛОГІЙ НА КОНКУРЕНТНОЗДАТНІСТЬ
9 ОХОРОНА НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА
ВИСНОВКИ
СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ
ДОДАТКИ
ВСТУП
Сіно – основний грубий корм для скотини у зимовий період. Потреба у ньому тваринництва щорічно зростає. Один із основних способів збільшення виробництва і підвищення якості сіна – приготування його методом активного вентилювання із пров’яленої до вологості 34-45% маси.
Однією із основних умов інтенсифікації польового і лукопасовищного кормо виробництва, підвищення родючості й поліпшення структури ґрунтів, вирішення проблеми дефіциту кормового протеїну є зростання врожайності багаторічних бобових трав та їх сумішок із злаковими, розширення укісних площ найбільш цінних за поживністю їх видів у кормових, ґрунтозахисних і польових сівозмінах, створення високопродуктивних культурних сіножатей та пасовищ, підвищення продуктивності природних кормових угідь.
Для забезпечення виконання необхідних робіт по вирощуванні конюшини на сіно, необхідно дотримуватись сучасних операційних технологій.
Суть сучасних операційних технологій полягає у інтеграції біологічних і хімічних факторів виробництва кормів, підвищенні частки їх у загальному врожаї культур.
Критерієм оцінки операційних технологій є енерго- та ресурсозбереження, економічна ефективність і екологічність. При цьому пріоритет належить насамперед аспекту якості, тобто вирощуванню високобілкових культур і сортів, а також їх сумішок, які можуть краще окупляти затрати; оптимальній структурі посівів кормових культур у сівозмінах; кормовим сівозмінам; використанню більш продуктивної техніки; освоєнню науково - обґрунтованої системи удобрення, яка забезпечувала б високу віддачу поживних речовин на основі достовірної інформації про запаси поживних елементів у ґрунті та умови живлення рослин, на роздрібненому внесенні азотних добрив, хімічній меліорації ґрунтів, застосуванні поливу, регуляторів росту, інтегрованого захисту посівів від шкідників, хвороб і бур’янів.
Високу ефективність операційних технологій повинно забезпечувати застосування систем високопродуктивних машин і знарядь, суворе дотримання технологічних вимог проведення механізованих операцій.
Своєчасне і якісне виконання технологічних операцій при використанні біологічних факторів інтенсифікації дає змогу обмежити застосування хімічних засобів захисту рослин і таким чином зменшити забруднення ними навколишнього середовища і природи.
Економічність процесу сушіння активним вентилюванням обумовлюється використанням для випаровування вологи теплоти, яка міститься у атмосферному повітрі. Отже, необхідно прагнути до максимального використання цієї практично безкоштовної теплоти і тільки у виключних випадках, коли погодні умови не дозволяють заготовлювати високоякісний корм, сушити пров’ялену траву штучно підігрітим повітрям.
Враховуючи, що в країні в останній час стали приділяти багато уваги використанню вторинних ресурсів, для підігрівання повітря при досушуванні сіна почали використовувати сонячну енергію. Зокрема у геліопідігрівачах повітря і акумуляторах тепла. При такій технології збільшується інтенсивність висушування пров’яленої трави, значно економиться витрата електроенергії, за рахунок м’якості процесу забезпечується висока якість висушуваного продукту.
1 АНАЛІЗ ГОСПОДАРСЬКОЇ ДІЯЛЬНОСТІ ГОСПОДАРСТВА
Господарство Бохоницької сільради, Вінницького району, Вінницької області об’єднує два населених пункти: село Бохоники та село Дачне [1].
Центральна садиба господарства розташована в селі Бохоники, яке знаходиться на віддалі 15 км від районного і обласного центру міста Вінниці, у 22 км від Стрижавської РТС, у2 км від шосейної дороги Гнівань Вінниця, у 16 км від Гніванського цукрового заводу [1].
Загальна площа земель господарства, що закріплена державним актом, становить 2741,84 га, з них орних земель 1855,84 га, сіножатей 48,6 га, пасовищ 31,04 га, під садом 108,72 га, під лісом 203,49 га та під водоймищами 22,41 гектари [1].
Напрямок господарювання господарства буряково-зерновий з розвиненим тваринництвом.
Територія господарства розташована у південно-західному (Вінницькому) агрогрунтовому районі центрального Лісостепу. Район характеризується м’яким кліматом. Середня річна температура повітря 7°С. Кількість опадів характеризується середньою річною сумою, яка дорівнює 476 мм. Середня річна кількість днів з опадами становить 136. найбільша кількість опадів припадає на літній період і дорівнює близько 136 мм. Сніговий покрив у районі неглибокий і нестійкий. Найбільш характерні південно-східні та південно-західні вітри. Середня тривалість вегетаційного періоду 200 днів. Рельєф земельного масиву слабо хвилястий. Через територію господарства протікає річка Південний Буг. Ґрунтові води залягають на глибині 5-16 метрів. На території господарства розповсюджені ясно-сірі опідзолені, сірі опідзолені та темно-сірі опідзолені ґрунти, а також опідзолені сильно змиті і лучні глибокі ґрунти. Незначну площу займають лучно-болотні та опідзолені наносні ґрунти.
|
|
Організаційно-управлінська структура господарства с. Бохоники– виробничо-територіальна, одноступенева ( рисунок 1.1).
Рисунок 1.1 - Організаційно-управлінська структура господарства с.Бохоники Вінницького району
Як бачимо з наведеного рисунку в основному виробництві є один виробничий підрозділ в рослинництві і два в тваринництві. Є необхідні управлінські, обслуговуючі і допоміжні підрозділи, які забезпечують роботу основного виробництва.
Існуюча в господарстві організаційно-управлінська структура недосконала, виробничий досвід свідчить, що цехова структура забезпечує більш ефективне управління, тому можна рекомендувати господарству перехід на дану структуру.
Ресурсний потенціал тваринництва – це сукупність наявних в товаристві виробничих ресурсів (земельні, трудові, матеріальні, матеріально-технічні), тобто це сума ресурсів їх технічної збалансованості. Для організації високопродуктивного і товарного сільськогосподарського виробництва господарство має достатній ресурсний потенціал.
Таблиця 1.1 - Структура земельних угідь
| Назва угідь | Площа, га | Структура, % |
| Загальна земельна площа | 2741,84 | 100 |
| Всього с.г. угідь (без присадибних ділянок) з них: | 1934,99 | 70,6 |
| Рілля | 1855,35 | 67,7 |
| пасовища | 31,04 | 1,1 |
| сінокоси | 48,6 | 1,8 |
| Багаторічні насадження | 108,72 | 4,0 |
| Ліси та лісосмуги | 203,49 | 7,4 |
| Присадибні ділянки працюючих | 299,3 | 10,9 |
| Водоймища | 22,41 | 0,8 |
| Інші угіддя (яри, чагарники, дороги) | 172,93 | 6,3 |
Як видно з таблиці 1.1 найбільшу площу земельних угідь займає рілля 1855,35га, що дає змогу вирощувати всі види сільськогосподарських культур і проводити обробіток ґрунту необхідний для їх вирощування.
1.1 Виробнича діяльність у рослинництві
Максимальний вихід продукції з одиниці площі при значному покращенні її якості і одночасному підвищенні родючості ґрунту в господарстві досягається на основі впровадження раціональної структури посівних площ. Структура посівних площ по роках приведена в таблиці 1.2.
Таблиця 1.2 – Структура посівних площ
| Культура | 2000 | 2001 | 2002 | ||||||||||
| Площа, га | % | Площа, га | % | Площа, га | % | ||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | |||||||
| І. Зернові всього: в тому числі | 951 | 55,9 | 929 | 54,6 | 936 | 55 | |||||||
| Озимі зернові з них: | 402 | 23,6 | 398 | 23,4 | 400 | 23,5 | |||||||
| - озима пшениці | 250 | 21,0 | 238 | 20,6 | 180 | 20,6 | |||||||
| - озиме жито | 12 | 0,2 | 12 | 0,2 | 10 | 0,68 | |||||||
| - озимий ячмінь | 32 | 1,9 | 36 | 2,1 | 40 | 2,35 | |||||||
| Ярі зернові з них: | 549 | 32,3 | 531 | 31,2 | 536 | 31,5 | |||||||
| - ячмінь | 156 | 92 | 150 | 8,8 | 160 | 9,4 | |||||||
| - овес | 54 | 32 | 60 | 3,5 | 56 | 3,2 | |||||||
| - горох | 152 | 8,9 | 140 | 8,2 | 143 | 8,4 | |||||||
| - гречка | 21 | 1,2 | 24 | 1,4 | 18 | 1,06 | |||||||
| - просо | 46 | 2,2 | 48 | 2,8 | 42 | 2,47 | |||||||
| - кукурудза на зерно | 120 | 7,1 | 110 | 6,5 | 120 | 7,1 | |||||||
| ІІ. Технічні культури | 294 | 17,3 | 310 | 18,2 | 350 | 17,9 | |||||||
| з них: | |||||||||||||
| - цукровий буряк | 294 | 17,3 | 310 | 18,2 | 350 | 17,9 | |||||||
| . ІІІ Кормові культури | 425 | 24,9 | 430 | 25,3 | 435 | 25,6 | |||||||
| з них: | |||||||||||||
| - кормовий буряк | 42 | 2,5 | 46 | 2,7 | 40 | 2,35 | |||||||
| - кукурудза на силос | 90 | 5,3 | 105 | 6,5 | 105 | 6,2 | |||||||
| - кукурудза на зелений корм | 96 | 5,6 | 94 | 4,3 | 91 | 5,3 | |||||||
| Однорічні трави | |||||||||||||
| - на сіно | 42 | 2,5 | 42 | 2,5 | 58 | 3,41 | |||||||
| - на зелений корм | 95 | 5,6 | 106 | 6,2 | 95 | 5,6 | |||||||
| Багаторічні трави | |||||||||||||
| - на сіно | 28 | 1,6 | 23 | 1,3 | 20 | 1,2 | |||||||
| - на зелений корм | 32 | 1,9 | 25 | 1,5 | 26 | 1,5 | |||||||
| Озимий ріпак | 15 | 0,9 | 12 | 7,1 | 10 | 0,58 | |||||||
| Картопля | 17 | 0,4 | 5 | 2,9 | 3 | 0,27 | |||||||
| Овочі | 9 | 0,6 | 9 | 0,6 | 9 | 0,57 | |||||||
| Всього: | 1701 | 100 | 1701 | 100 | 1701 | 100 | |||||||
За останні роки структура площ господарства майже не змінилася.
Основна частина площ відводиться під зернові культури і становить 54-56% всіх орних земель, під технічні культури відводиться 17-19%, а під кормові – 23-25% ріллі. Виходячи з цього можна зробити висновок, що основний напрямок спеціалізації господарства зерново-буряковий з розширеним тваринництвом [1].
З усіх культур найбільші площі відводяться під озиму пшеницю і цукровий буряк, їх посіви займають відносно 21% і 19% всіх посівних площ. Отже озима пшениця і цукровий буряк являються головними культурами, що вирощуються в господарстві. Урожайність та валовий збір культур показано в таблиці 1.3.
Таблиця 1.3 – Урожайність та валовий збір сільськогосподарських
культур
| Культура | 2000 | 2001 | ||||
Площа, га |
Урожайність, ц/га |
Валовий збір, ц |
Площа, га |
Урожайність, ц/га |
Валовий збір, ц |
|
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| Озима пшениця | 358 | 43,6 | 15609 | 305 | 43 | 1505 |
| Озиме жито | 12 | 30,2 | 3624 | 12 | 27,8 | 333,6 |
| Озимий ячмінь | 32 | 36,4 | 1164,8 | 64 | 38,4 | 1382,4 |
| Ярий ячмінь | 156 | 40,3 | 6256,8 | 150 | 41,3 | 6195 |
| Овес | 54 | 32,7 | 1765,8 | 60 | 38,4 | 2304 |
| Горох | 152 | 28,9 | 43928 | 140 | 34,7 | 4858 |
| Гречка | 21 | 14,6 | 306,6 | 24 | 18,2 | 436,8 |
| Просо | 46 | 25,2 | 459,2 | 48 | 25,7 | 1233,6 |
| Кукурудза на зерно | 120 | 39,4 | 4728 | 110 | 55,2 | 6072 |
| Цукровий буряк | 294 | 310,5 | 91287 | 310 | 349,1 | 10822 |
| Кормовий буряк | 42 | 400,1 | 16804,2 | 46 | 362,3 | 16669,8 |
| Кукурудза на силос | 90 | 312,3 | 28107 | 105 | 346,4 | 36372 |
| Кукурудза на зелений корм | 96 | 451 | 43296 | 74 | 425,3 | 31742,2 |
| Однорічні трави | ||||||
| - на сіно | 42 | 50,6 | 2125,6 | 42 | 52,4 | 2200,8 |
Продовження табл.1.3
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| - на зелений корм | 95 | 197,2 | 18734 | 105 | 215,3 | 22606,5 |
| Багаторічні трави | ||||||
| - на сіно | 28 | 50,6 | 1416,8 | 23 | 51,8 | 1191,4 |
| - на зелений корм | 32 | 340 | 10880 | 25 | 352,1 | 8802,5 |
| Озимий ріпак | 15 | 16 | 240 | 12 | 14,2 | 170,4 |
| Картопля | 7 | 110 | 270 | 5 | 106,3 | 531,5 |
| Овочі | 9 | 90 | 810 | 9 | 100 | 900 |
| Всього | 1701 | - | - | 1701 | - | - |
Як видно із таблиці 1.3 урожайність культур і валовий збір в 2001 році зросли в порівнянні з 2000 роком. Збільшилась урожайність трав на сіно, що пов’язано з сприятливими погодними умовами під час збирання врожаю.
1.2 Технічне обслуговування господарства
Господарство в цілому забезпечене новими високо оснащеними і високоефективними енергетичними засобами, а також високопродуктивними сільськогосподарськими машинами. Це дає змогу виконувати 85-90% всіх технологічних процесів за допомогою машин.
Наявність тракторів, автомобілів, а також їх сумарна потужність приведена в таблиці 1.4.
Таблиця 1.4 - Наявність енергетичних засобів
| Енергетичний засіб | Марка | Кількість | Сумарна потужність |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Трактори | Т-150 | 3 | 330 |
| ДТ-75 | 4 | 236 | |
| Т-74 | 2 | 116 | |
| Т-70С | 3 | 156 | |
| Т-150К | 3 | 366 | |
| МТЗ-80/82 | 6 | 332 | |
| МТЗ-100 | 7 | 514,5 | |
| ЮМЗ-6Л/6М | 9 | 399 | |
| Т-40АМ | 2 | 74 | |
| Т-25А | 1 | 18,4 | |
| Т-16М | 4 | 60 | |
| Автомобілі | ГАЗ-53А | 5 | 442,2 |
| ГАЗ-53 | 2 | 160,2 | |
| ГАЗ-51 | 1 | 76,4 | |
| ГАЗ-5307 | 3 | 265,5 | |
| САЗ-3502 | 4 | 338,4 | |
| САЗ-3507 | 3 | 253,8 | |
| ЗИЛ-ММЗ-555 | 4 | 470,4 | |
| КАЗ-608 | 1 | 114 | |
| ЗИЛ-157К | 1 | 110,4 | |
| КАМАЗ-5320 | 3 | 462 | |
| УАЗ-451М | 1 | 58,9 | |
| УАЗ-452Д | 1 | 58,9 | |
| ГАЗ-24 | 2 | 112,4 | |
| МЖ-2715 | 1 | 51,6 | |
| КАВЗ-651 | 2 | 17,7 | |
| Комбайни | СК-5 | 2 | 147,2 |
| СК-5М | 4 | 294,4 | |
| КС-6Б | 2 | 220 | |
| РКС-6 | 2 | 166,2 | |
| СПС-4,2 | 1 | 55,2 | |
| КСК-100 | 2 | 163,2 | |
| Е-301 | 1 | 55,2 | |
| Е-280 | 1 | 120 |
Як видно з таблиці 1.4 господарство має достатню кількість гусеничних і колісних тракторів для виконання всіх технологічних операцій в рослинництві і тваринництві, їхня сумарна потужність становить 26019 кВт. Даними тракторами відпрацьовано 9237 машино-змін. Виробіток на один умовний трактор становить 1340 умовних гектарів.
Всі транспорті роботи в господарстві виконуються автомобілями. Їх середньорічна кількість 35 шт. За 1999 рік даними автомобілями перевезено 136000 т вантажів. Загальний пробіг всіх машин становить 1460000км, в тому числі з вантажем 1140000км.
Збирання врожаю сільськогосподарських культур проводиться самохідними комбайнами. Річне завантаження на один зернозбиральний комбайн становить 136 га, а на бурякозбиральний 77га.
Господарство забезпечене різними марками сільськогосподарських машин, що дає змогу механізовано проводити всі операції по вирощуванню сільськогосподарських культур.
Перелік існуючих в господарстві машин наведено в таблиці 1.5.
Таблиця 1.5 - Перелік сільськогосподарських машин
| Назва машин | Марка | Кількість |
| 1 | 2 | 3 |
| Плуги | ПЛН-3-35 | 5 |
| ПЛН-6-35 | 2 | |
| ПЛН-4-35 | 6 | |
| ПЛН-5-35 | 3 | |
| Лущильники | ЛДГ-15 | 2 |
| ЛДГ-5 | 3 | |
| Борони | БДТ-7А | 3 |
| БДН-3 | 4 | |
| БДТ-3 | 2 | |
| БЗСС-1,0 | 64 | |
| БЗТС-1,0 | 28 | |
| БИГ-3А | 12 | |
| ЗОР-0,7 | 40 | |
| Котки | ЗККШ-6 | 16 |
| ЗКРГ-1,5 | 8 | |
| СКГ-2 | 10 | |
| КБН-3 | 6 | |
| Культиватори | КРН-4,2Б | 3 |
| УСМК-5,4В | 4 | |
| УСМП-5,4Б | 4 | |
| КРН-5,6 | 3 | |
| КШУ-6Б | 4 | |
| КПГ-4 | 2 | |
| КОР-4,2 | 2 | |
| ПСА-5,4 | 3 | |
| Зчіпки | С-11У | 3 |
| СП-11А | 4 | |
| Сівалки | СЗ-3,6А | 6 |
| СЗА-3,6 | 2 | |
| СЗТ-3,6 | 2 | |
| ССТ-12А | 2 | |
| ССТ-12В | 2 | |
| СУПМ-8 | 3 | |
| Машини для внесення мінеральних добрив | РУМ-5 | 4 |
| РУМ-8 | 2 | |
| РМГ-4Б | 3 | |
| РЖТ-4 | 4 | |
| Машини для внесення аміаку | АБА-0,5М | 2 |
| Агрегати для внесення робочої рідини | АПУК-12 | 2 |
| Обприскувачі та обпилювачі | ОПШ-15-01 | 3 |
| ПОМ-630 | 2 | |
| Протруювачі | ПС-10А | 1 |
| Жатки | ЖВН-6 | 3 |
| ЖВС-6 | 2 | |
| ЖРБ-4,2 | 2 | |
| Косарки | КРН-2,1А | 4 |
| КС-2,1 | 6 | |
| Граблі | ГВН-6А | 4 |
| ГВР-6,0 | 2 | |
| Машини для збирання сіна та соломи | ПВ-6 | 2 |
| ППГ-3А | 1 | |
| Скиртувальні агрегати | УСА-10 | 2 |
| Навантажувачі | ПФ-0,5А | 2 |
| Гичкозбиральні машини | БМ-6Б | 4 |
| Снігопад | СВУ-2,6А | 2 |
| Причепи | 1ПТС-2,4 | 6 |
| 2ПТС-4-887 | 14 | |
| ПСЕ-20 | 3 | |
| 1ПТС-4 | 23 | |
| Фуражир | ФН-1,4 | 4 |
Із даних таблиць видно, що господарство забезпечене сільськогосподарською технікою в необхідній кількості.
2 АНАЛІЗ ТЕХНОЛОГІЇ ВИРОЩУВАННЯ КОНЮШИНИ НА СІНО
2.1 Загальна характеристика конюшини
Конюшина лучна двохукісна – багаторічна перехреснозапильна бобова рослина.
У конюшини лучної за морфологічними і біологічно-господарськими ознаками розрізняють два різко відмінних типи: конюшину одно укісну пізньостиглу, більше поширену в північній частині Росії, та конюшину лучну двохукісну ранньостиглу, яку вирощують на всій території України. Остання дає за рік два, а в сприятливі за зволоженням і теплі роки – три укоси [2].
На Україні площа конюшини лучної становить 30-35% посівів багаторічних трав. За даними сортодільниць і передових господарств, при належній агротехніці і достатній вологості ґрунту врожай її зеленої маси може досягати 500-900 ц/га, або 100-200 ц/га сіна на рік.
Конюшина лучна – вологолюбна слабо посухостійка рослина. Добре росте при вологості ґрунту 70-80%НВ. За ґрунтової посухи різко збільшується загибель рослин протягом вегетаційного періоду та взимку [3].
Слід зазначити, що конюшина лучна не дуже вибаглива до ґрунту, але погано переносить підвищену кислотність: оптимальна величина рН 5,5-7. причина в тому, що кисла реакція негативно діє на азотофіксуючі бактерії, внаслідок чого порушується живлення рослин азотом [2].
2.1.2 Місце конюшини у сівозміні
Конюшину розміщують після озимих зернових по угноєному пару, після ярих, після озимих по пару та незасмічених удобрених картоплі, овочевих, буряків, кукурудзи на силос і зерно. На те саме поле її можна повертати через 5-6 років. Сама конюшина у сівозміні – добрий попередник для озимих і технічних культур[2].
2.1.3 Система удобрення
Ґрунти кислі, оглеєні, з вмістом закисних сполук заліза та алюмінію непридатні під конюшину. Токсична дія алюмінію і марганцю ослаблюється вапнуванням під попередники за два-три роки до сівби конюшини.
Рослини конюшини найбільш чутливі до кислотності у початковій фазі розвитку в рік сівби. У разі відсутності в господарстві потрібної кількості вапна його слід внести хоч у невеликих дозах (1-2 т/га) у верхній шар ґрунту перед сівбою покривної культури або навіть під час сівби конюшини (1-3 ц/га) [2].
Органічні добрива доцільно застосовувати за один-три роки до сівби в оптимальних дозах, рекомендованих для культур, які передують багаторічним травам у сівозміні.
Фосфорні і калійні добрива вносять під озимі покривні культури із розрахунку Р40-60
К40-60
, під ярі – Р60-80
К60-80
. на піщаних, супіщаних і торф’яно-болотних ґрунтах конюшина насамперед потребує калію. Молоді рослини найбільше засвоюють фосфор, тому дуже важливо під час сівби внести Р10-15
у вигляді гранульованого суперфосфату або нітрофоски [2].
Для поліпшення азотного живлення конюшини, особливо на полях, де її висівають уперше, насіння обробляють ризоторфіном.
Якщо конюшину на Поліссі використовують на два укоси, то після кожного з них, а також рано навесні підживлюють N40-80
. Підживлення конюшини на корм і насіння фосфорними і калійними добривами (Р40-60
К40-60
) дає кращі результати, якщо його проводять восени [2].
На заправлених органічними добривами ґрунтах, а також на ґрунтах із вмістом гумусу 4-6% під конюшину вносити азотні добрива не доцільно, як і підживлювати ними.
Найвищий ефект від поверхневого внесення гіпсу спостерігається у перший рік. Тому при тривалому використанні травостоїв гіпс треба застосовувати щороку або через рік у нормі 3-6 ц/га.
Навесні, на початку відростання насінної конюшини при підживленні травостоїв вносять суміш борних (2 кг/га), молібденових (0,5 кг/га) і магнієвих (40 кг/га) добрив [2].
Встановлено, що на бідних дерново-підзолистих ґрунтах, на слабо окультурених чорноземах норму фосфорно-калійних добрив для підживлення насінної конюшини у рік сівби після збирання покривної культури можна збільшувати до 60-90 кг/га.
2.1.4 Обробіток ґрунту
Обробіток ґрунту починають відразу після збирання попередника. Засмічені однорічними бур’янами поля лущать дисковими знаряддями (ЛДГ-10А, ЛДГ-15А), а ущільнений ґрунт обробляють дисковими боронами (БДТ-7А, БД-10Б) на глибину 6-8 см. Для знищення багаторічних коренепаросткових бур’янів глибину обробітку важкими дисковими боронами збільшують до 8-12 см і проводять в один-два сліди [2].
Через 10-15 днів пускають плоско різи (КПШ-5, КПШ-9) на глибину 12-16 см і кільчасто-шпорові котки. У разі сильного засмічення дводольними бур’янами поле обприскують гербіцидом 2,4-ДА у дозі 1,5-2 кг/га діючої речовини або застосовують протиерозійні культиватори КПЭ-3,8А (глибина 10-12 см) в агрегаті з боронами. Наступні обробітки ґрунту культиваторами КПС-4 в агрегаті із зубовими боронами проводять у міру появи бур’янів.
До недавнього часу загальноприйнятим способом основного обробітку під багаторічні трави в усіх зонах республіки була глибока полицева оранка. У останні роки з метою ослаблення ерозії ґрунту, заощадження палива, мастил, очищення полів від бур’янів рекомендується у Лісостепу та Степу безплужний обробіток ґрунту – розпушування плоско різами-глибокорозпушувачами КПГ-250А, КПГ-2,2, ПГ-3-100, ГУН-4.
Важливою операцією у безплужній технології обробітку ґрунту є щілювання, яке посилює його водопроникність, зменшує руйнівну дію водної ерозії, сприяє збільшенню запасів вологи. Щілювання проводять пізньої осені на глибину 40-50 см щілинорізами ЩН-5-40, ЩП-3-70 або пере обладнаними плоско різами КПГ-250А, КПГ-2,2. Відстань між стрічками щілин 5-10 м залежно від рельєфу. Глибоке щілювання на схилах і в парових полях можна здійснювати і чизельним плугом-глибокорозпушувачем ПЧ-4,5. Завдяки цьому заходу в південних районах республіки ґрунти додатково нагромаджують 20-50 мм вологи, у Лісостепу та на Поліссі – 40-70.
Спосіб передпосівного обробітку залежить від ґрунтово-кліматичних умов та строків сівби [3].
Ранньовесняне розпушування зябу проводять широкозахватними агрегатами. Перший складається з важких або середніх (перший ряд) і посівних борін або рай борінок (другий ряд); другий – з шлейф-борін (перший ряд) і посівних борін чи рай борінок (другий ряд). Розпушення і вирівнювання поверхні здійснюється під кутом до напрямку зяблевого обробітку [3].
Передпосівний обробіток проводять на глибину загортання насіння конюшини культиваторами УСМК-5,4А чи Б в агрегаті із рай борінками. Ґрунт під неї має бути розпушений і вирівняний так, щоб висота гребенів не перевищувала 15 мм, а грудочок діаметром понад 20 мм було не більше 10% загальної їх кількості.
Під сівбу у пізні строки здійснюють другу, а іноді й третю передпосівну культивацію знаряддями з плоско різальними робочими органами на глибину 4-5 см в агрегаті з рай борінками та шлейфами. Перед сівбою пускають кільчасто-зубчасті або гладкі котки.
Під післяукісні та післяжнивні посіви відразу за збиранням попередника поле здебільшого обробляють важкими дисковими боронами в один-два сліди на глибину 5-6 см. Ущільнені ґрунти після дискових знарядь розпушують або обробляють плоско різами КПГ-250А, КПГ-2,2 залежно від стану ґрунту на глибину 18-25 см в агрегаті з голчастими боронами БИГ-3А та кільчасто-шпоровими котками 3ККШ-6А. При цьому не допускають вивертання грудок і висушування посівного шару. Щоб довести верхній шар до дрібногрудочкового стану, після дощів його розпушують голчастими боронами або культиватором КПС-4 в агрегаті з легкими боронами. До передпосівного обробітку ставиться вимога – максимально зберегти вологу у верхньому шарі ґрунту [2].
2.1.5 Підготовка насіння і сівба
Щоб запобігти ураженню сходів хворобами і шкідниками, за три-чотири тижні до сівби насіння протруюють. Цей захід доцільно поєднувати з перед посівним збагаченням молібденом – 25-50 г молібденового кислого амонію або 50-60 г молідбату амонію-натрію на гектарну норму насіння.
Конюшину сіють одночасно з покривною культурою зерно-трав’яними сівалками. Глибина загортання насіння на зв’язних запливаючих ґрунтах 1,5-2 см, на легких – до 3см. Із збільшенням глибини загортання різко знижується його схожість[3].
Під озимі конюшину сіють ранньою весною впоперек їх рядків, загортаючи насіння на глибину 1-1,5 см. Заглиблення дискових сошників помірне з метою розпушення ґрунту. Засипане у трав’яний ящик насіння конюшини висівається через анкерні сошники. Для загортання його в агрегаті з сівалкою застосовують посівні борони ЗБП-0,6. Після зернових дискових сівалок слідом за сівбою озимі боронують у два сліди середніми чи в один слід важкими боронами.
На бідних супіщаних ґрунтах і при сівбі під озимі, просо, кукурудзу та її сумішки з іншими культурами норма висіву конюшини на корм повинна становити 16-20 кг/га. При підсіві під покрив ранніх ярих у добре підготовлений ґрунт висівають на глибину 1,5-2 см, на окультурених чорноземах оптимальна норма висіву – 14-16 кг/га. У разі нестачі в господарстві достатньої кількості насіння можна обмежитись висівом 10-12 кг/га конюшини у сумішці з тимофіївкою (2-3 кг/га насіння).
2.1.6 Догляд за посівами
Обов’язковим агротехнічним заходом для усіх господарств повинен стати потоковий метод збирання зернових культур з підсіяною конюшиною. Слідом за збиранням соломи й післяжнивних решток конюшину підживлюють фосфорними й калійними добривами. Травостої обробляють середніми боронами, а при висоті їх 35-45 см підкошують, але не пізніше другої декади серпня на Поліссі і до початку вересня в Лісостепу та Передкарпатті, щоб до припинення осінньої вегетації вона встигла відрости і добре розвинутою увійти в зиму. Стерню зернових лишають заввишки 10-12 см для затримання снігу [2].
Наступної весни по мерзлому ґрунту конюшину підживлюють, якщо не зробили цього восени. При першій можливості виїзду в поле травостої обробляють ротаційними мотиками і відразу ж боронують, щоб добре розпушити верхній шар ґрунту. Рештки стерні, яка виривається при боронуванні, згрібають тракторними граблями, вивозять з поля і спалюють. Післяукісне боронування проводять в один-два сліди важкими зубовими або голчастими боронами не пізніше як через 4-5 днів після укосу.
Проти конюшинового довгоносика у фазах стеблування та бутонізації посіви обробляють метафосом, карбофосом. Проти одно- та багаторічних бур’янів при з’явленні третього листка у конюшини та у фазі кущення зернової покривної культури застосовують гербіциди 2М-4ХМ (2-3 кг/га) при витраті води 200-300 л/га [2].
Найбільший вихід перетравного протеїну спостерігається при скошуванні травостою конюшини на корм на початку цвітіння. Тому для виготовлення зневоднених кормів штучного сушіння і в зеленому конвеєрі скошування доцільно починати на початку бутонізації і закінчувати в період цвітіння. При використанні конюшини на сіно, сінаж і силос її потрібно косити у фазі повної бутонізації – початку цвітіння.
Насінники збирають в основному двофазним способом. Коли 70-80% головок побуріє, насінники косять жатками ЖРБ-4,2, ЖВН-6,2 при висоті зрізу 10-20 см. Для одночасного обмолочування ,витирання і очищення насіння комбайн СК-5А “Нива” обладнують пристроєм 54-108А.
При якісному використанні в різні фази розвитку конюшина – це добра сировина для приготування сіна, сінажу, трав’яної січки, брикетів і трав’яного борошна.
2.2 Технології вирощування конюшини на сіно
2.2.1Технології заготівлі розсипного сіна
Розроблено і застосовується декілька механізованих технологій заготівлі розсипного сіна, які передбачають повне або неповне ( до вологості не вище 45 %) висушування трави в польових умовах [4].
Найменш досконалою є технологія заготівлі його з копнуванням. Згідно [5;6] траву скошують, відразу плющать і залишають для прив’ялювання до вологості бобових не нижче 50%, а злакових трав 45%.
Щоб прискорити процес прив’ялювання, траву ворушать, коли вона досягне зазначеної межі вологості, її згрібають у валки, в яких трава досушується, завантажують у транспортні засоби, відвозять до місця зберігання й укладають у скирту.
Основним недоліком цієї технології є розтягування строків заготівлі, а це збільшує імовірність попадання прив’яленої трави під опади. Копиці, утворені волокушами або підбирачами копицеутворювачами, у випадку попадання їх під дощ, легко промокають на значну глибину. Через це після закінчення дощу й висихання поверхневого шару, копиці необхідно розкидати для сушіння, причому розкидати їх необхідно і в тому випадку, коли трава в них сушиться повільно. Це призводить до збільшення затрат праці і механічних утрат. Крім того, заготівля розсипного сіна з копнуванням багатоопераційна, а відтак трудомістка.
Більш доскональною технологією заготівлі сіна є технологія, згідно якої, траву досушують у валках до вологості 20-22%, після чого сіно з валків підбирають і доставляють до місця скиртування [5;6].
Підбирання сіна з валків з одночасним завантаженням його в транспортні засоби або копицеутворювач, минаючи копнуванням, дозволяє майже у два рази зменшити затрати праці і на третину знизити експлуатаційні витрати на кожну тону.
Головним недоліком цієї технології, як і попередньої, є те, що вона передбачає повне висушування трави в польових умовах, а це пов’язане з значними втратами поживних речовин, які можуть досягати 35-50% від вмісту їх у траві [7].
Значно зменшити втрати поживних речовин у порівнянні з технологіями заготівлі сіна польового сушіння дозволяє активне вентилювання. При заготівлі сіна за цією технологією прив’ялену до вологості 45-35% траву забирають з поля і досушують в місцях зберігання на спеціально виготовлених повітророзподільниках, шляхом продування через шар трави атмосферного або підігрітого повітря [5;6].
Скорочення втрат поживних речовин відбувається за рахунок зменшення тривалості перебування трави в полі, та механічних втрат. Зв’язане це з тим, що в цьому випадку траву підбирають ще вологою, і втрати листя при цьому набагато менші, ніж при підбиранні сухої трави. Тому активне вентилювання особливо ефективне при заготівлі сіна з бобових трав. Згідно даних [7] застосування активного вентилювання підвищує поживність сіна на 20-30%.
Найбільш трудомісткою операцією заготівлі сіна з досушуванням активним вентилювання є укладання трави на досушування. Сформований штабель повинен мати рівномірну щільність і однакову висоту. При недотриманні цього трава висихає не рівномірно, що призводить до утворення осередків цвілі [7].
Необхідно відмітити, що досушування трави вентилювання атмосферним повітрям є відносно енергомістким процесом, тому що для отримання 1 тонни сіна з трави, яка має вологість 35-40%, необхідно витратити біля 120 кВТ. год. електроенергії [5;7]. Крім того, цей процес є ефективним при вологості повітря менш ніж 75-70%. Через це добова тривалість ефективного вентилювання в більшості випадків не перевищує 5-8 год. Це спричиняє збільшення тривалості досушування, а відтак і втрат. Для інтенсифікації досушування підігрівають повітря перед його нагнітанням в скирту. Відомо, що підвищення його температури на 1°С знижує відносну вологість на 5% і відповідно збільшує вологовбирну здатність на 0,25 г/м3
.
Для підігрівання атмосферного повітря використовують електрокалорифери, або підігрівачі, які працюють на рідкому палеві ( ВПТ-600, ТАУ-0,75, ВПТ-400 ). Необхідно відмітити, що такий спосіб інтенсифікації досушування є енергомістким, через те, що приводить до витрачання від 30 до 40 кг. нафтопродуктів на тону сіна [5;6;7].
В останні роки, із метою зниження затрат енергії на підігрівання повітря, розроблено ряд пристроїв [5], які перетворюють сонячну енергію в теплову. Це дозволяє суттєво збільшити продуктивність сушильного обладнання без додаткових затрат енергії, але через низьку надійність і довговічність, ці пристрої поки ще не знайшли широкого розповсюдження.
2.2.2 Технології заготівлі пресованого сіна
Заготівля пресованого сіна вважається одним із прогресивних способів, який отримав широке розповсюдження в багатьох країнах світу. Наприклад, в США об’єм заготівлі такого сіна становить 90%, в Англії, Франції, ФРН – 70-80% [5;6;7].
Існує декілька технологій заготівлі пресованого сіна, які передбачають пресування його в тюки або рулони. Кожна з технологій включає скошування трави і рівномірне її висушування. при вологості 55...45% траву згрібають у валки і досушують до необхідної, в залежності від застосування тієї чи іншої технології, вологості.
Найбільш розповсюдженими є технології, які передбачають висушування трави у валках до вологості 20...22 або 25...30%. В першому випадку траву з валків підбирають і пресують в тюки або рулони, які укладають на зберігання. У другому випадку траву пресують в тюки, щільність яких не перевищує 140 кг/м куб. і залишають в полі на 2...3 дні досушування [4;5;6;7].
Необхідно відмітити, що практикування таких технологій не дає добрих результатів. Прив’ялювання трави в полі до низької вологості призводить до збільшення тривалості заготівлі, а підбирання й пресування трави низької вологості призводить до збільшення механічних втрат, досушування тюків в полі подовжує тривалість збирання і збільшує залежність його від погоди.
При досушуванні тюкованого сіна активним вентилюванням, траву з валків підбирають при вологості 30...35% і пресують з щільністю 100...120 кг/м3
[5]. Досушують тюки в закритих переміщеннях ( сіносховищах ) або на відкритих площадках, використовуючи для цього теж обладнання, що і для розсипного сіна. Важливе значення при цьому має порядок формування скирти, тому що при невірному укладанні тюків повітря проходить між ними і вентилювання не дає ефекту. Сіно в тюках зігрівається й пліснявіє [5].
Цікавим є досвід заготівлі пресованого сіна в коротких тюках довжиною 0,4...0,45 м. Щільність пресування таких тюків не перевищує 135 кг/м3
. Тюки укладають на вентиляційну систему не впритул, а насипом. Це скорочує затрати праці на формування скирти.
Недоліком досушування пресованого сіна є те, що вентилюється в основному, зовнішня поверхня тюків. Рух повітря в середині тюка не значний. Через це при досушуванні тюкованого сіна спостерігаються випадки появи цвілі в середині тюків. Важко також визначити строк закінчення вентилювання штабеля й готовність його для довго тривалого зберігання [5;7].
Останнім часом розповсюдження одержала заготівля сіна в рулонах з використанням рулонних прес підбирачів з постійною (ПР-Ф-750) і змінною (ПРП-1,6) камерою пресування. Переваги цієї технології перед заготівлею сіна в тюках заключають ся в більш повній механізації заготівлі, зниженні затрат праці й собівартості. Рулонні преси простіші за конструкцією і менш енергомісткі, ніж поршневі [5]. Стримуючим фактором більш широкого розповсюдження технології заготівлі сіна в рулонах, є низька вологість (17...22%) травищо пресується. Формування рулонів із сировини, вологість якої перевищує вказану межу, призводить до зниження кормової цінності сіна. Пов’язане це з тим, що досушити активним вентилюванням траву спресовану в рулони на обладнанні яке використовується для досушування розсипного або спресованого в тюки сіна є практично неможливим [5].
Заготівля пресованого сіна підвищеної вологості – відносно новий напрямок в кормовиробництві. Суть цього способу заготівлі полягає в тому, що для пригнічення життєдіяльності шкідливих мікроорганізмів, які знаходяться в рослинній масі, вносять хімічні препарати (консерванти). Це запобігає псуванню сіна і забезпечує зниження втрат при заготівлі з 27...30% до 15...20%[7].
Технологія заготівлі сіна підвищеної вологості з використанням консервантів, включає всі операції, які входять до складу звичайної технології заготівлі пресованого сіна. При цьому їй властиві ряд додаткових операцій, пов’язаних з приготуванням робочого розчину, заправкою агрегату і внесення його в траву. Недоліком технології заготівлі хімічно консервованого сіна в рулонах є те, що при підбиранні трави вологістю вище ніж 30% дія консервантів може виявитись не надійною [5;7].
2.2.3 Заготівля подрібненого сіна
При заготівлі подрібненого сіна створюються можливості повної механізації робіт, починаючи від скошування і до роздавання корму тваринам.
Операції по скошуванню трави і її сушінні в полі при заготівлі подрібненого сіна аналогічні і здійснюються тим же комплексом машин, що і при заготівлі розсипного або пресованого сіна. Відмінність заключається в тому, що прив’ялену траву під час підбирання подрібнюють, завантажують в транспортні засоби і доставляють до місця зберігання або досушування. В першому випадку траву підбирають при вологості 20...25%, а в другому – 30...35%.
При підбиранні трави вологістю 20...25% її подрібнюють на частки довжиною 0,10...0,12 м і закладають в бетонованих сховищах. При цьому сіно ущільнюють, герметизують поліетиленовою плівкою й шаром землі [4;6].
Траншейна технологія заготівлі подрібненого сіна може бути застосована лише для закладання сіна зі злакових трав. Що стосується бобово-злакових і бобових, то втрати листя при підбиранні й подачі подрібненої маси в причепи або кузови автомобілів, є досить високими. Через це А. М. Древінінкас і інші [4] вважають, що заготівля подрібненого сіна доцільна при вологості трави 40...45%.
Досушування подрібненої трави здійснюють як на відкритих площадках, так і в сіносховищах сарайного або баштового типів.
2.3 Особливості польового сушіння трав
З проведеного аналізу видно, що яка б не була різниця між технологіями заготівлі сіна невід’ємним етапом будь-якої технології є сушіння скошених трав в польових умовах. Особливістю цього процесу є не тільки втрата скошеними рослинами вологи, але і поживних речовин.
Спочатку після скошування в рослинах продовжується нормальний процес обміну речовин. Ряд дослідників [6;8] стверджують, що в цей період втрати поживних речовин практично не спостерігаються або якщо вони є, то незначні, і викликані процесом дихання рослин.
По мірі втрати вологи рослинами нормальний обмін речовин змінюється голодним обміном. Характерним для цього періоду є те, що розлад органічних речовин має перевагу над їх, синтезом.
При швидкому пров’ялюванні трави втрати поживних речовин за рахунок протікання голодного обміну є відносно невеликими і не перевищують 5% сухої речовини. Але в умовах довготривалого голодного обміну втрати можуть досягати значно більших розмірів [8].
Голодний обмін у скошених рослин триває доти, поки в результаті водного дефіциту не настануть на зворотні процеси, пов’язані з відмиранням клітин. Цей процес називають автолізом. Характерним для нього є подальший розпад поживних речовин під дією ферментів. Найбільші втрати сухої речовини в період автолізу спостерігаються при вологості трави рівній 60...35% [8].
Із збільшенням тривалості сушіння скошеної трави зростає ймовірність попадання її під дощ. Зволоження прив’ялених рослин опадами спричиняє значні втрати поживних речовин від вимивання.
М. Дж. Неш [6] відмічає, що дощ згубно впливає на якість сіна, збільшуючи всі види втрат. Випадання 20 мм дощу спричиняє втрату 20...25% вихідної сухої речовини.
Змочування прив’яленої трави росою або дощем створює сприятливі умови для розвитку на рослинах різних мікроорганізмів, які попадають на траву із повітря і ґрунту. Діяльність таких мікроорганізмів. як гнильні бактерії, цвілі знижують поживність сіна і сприяють накопиченню в кормі токсичних речовин [5].
Отже, польове сушіння скошених трав супроводжується втратами поживних речовин за рахунок біохімічних процесів, розвитку мікроорганізмів, вимивання опадами. Причому розміри усіх втрат зростають із збільшенням тривалості сушіння. Знизити їх можливо шляхом інтенсифікації цього процесу.
2.4 Аналіз способів інтенсифікації польового сушіння трав
Для скорочення тривалості польового сушіння трав, а відтак витрат поживних речовин при заготівлі сіна, розроблено ряд способів інтенсифікації процесу, які можливо розділити на п’ять груп: хімічні, термічні, електричні, механічні та комбіновані. Розроблені способи базуються на таких принципах: зменшення енергії зв’язку вологи із клітинами рослин; створені сприятливих умов виходу вологи з рослин; ефективного використання сонячного тепла і волого поглинаючої здатності повітря. З вказаних способів прискорення сушіння трав в теперішній час найбільшого розповсюдження отримали наступні способи: плющення, кондиціювання, ворушіння та перевертання скошених трав.
Через те, що інші способи є досить енергомісткими, можуть спричинити токсичну дію на тварин, зменшують наступну продуктивність сінокосів. Відомо, що по мірі насичення повітря парою, його здатність до поглинання вологи знижується. Тому прискорення сушіння можна досягти в тому випадку, коли трава легко продувається. Покращити аерацію повітря в скошеній траві можливо шляхом її ворушіння та перевертання. Унаслідок цього щільність її укладання зменшується, і вона, провітрюючись, інтенсивно віддає вологу. Крім того, недостатньо підсушені рослини переміщуються з нижніх шарів в верхні, що підвищує рівномірність сушіння.
За даними багатьох авторів [4;] ворушіння та перевертання скошеної трави є ефективним способом інтенсифікації сушіння, який дозволяє значно прискорити цей процес.
М. Дж. Неш [6] зазначає, що в умовах багатьох країн Західної Європи інтенсивність випаровування вологи з не ворушеної трави складає 0,5...1,0% за годину. Однак якщо траву періодично ворушити або, щоб повітря надходило до нижніх шарів, то швидкість сушіння збільшується до 2% за годину.
Особливо важливого значення ворушіння скошених трав набуває в зонах з вологим кліматом або при нестійких погодних умовах, тому що в цьому випадку основні втрати поживних речовин відбувається через випадання опадів, а також тривале сушіння трави в полі [5].
2.5 Передовий досвід вирощування конюшини на сіно по інтенсивній
технології
Ефективним напрямком в підвищенні урожайності сіна являється втілення інтенсивної технології вирощування. Дана технологія базується на використанні високоврожайних, стійких до вилягання сортів і передбачає чітке дотримування строків сівби та норми висіву, рівномірне внесення добрив і хімікатів, догляд за рослинами в період вегетації використовується по технологічним коліям для меншого ущільнення ґрунту. В зв’язку з цим, інтенсивна технологія представляє собою великий інтерес для її більш широкого втілення у виробництво на Україні.
3 КОНСТРУКТИВНА ЧАСТИНА
3.1 Основні проблеми сушіння сіна
Одним із найбільш розповсюджених способів консервування трав є природне сушіння скошеної сировини на полі. Це дешевий спосіб консервування, який не потребує додаткових енерговитрат. Однак його успішне застосування повністю залежить від стану погоди. У випадку частих дощів у період сінокосу збільшується час сушіння скошеної трави, що часто призводить до псування корму. Зростають при цьому і затрати праці. Для отримання високоякісного сіна необхідно скоротити перебування скошеної трави наполі [5].
В умовах нашої країни для отримання сіна кондиційної вологості скошену траву на полі необхідно сушити протягом 4-6 діб при умові, що за цей час не буде дощів. Однак такий довгий період хороша погода під час сінокосу буває рідко. Звичайно скошена трава під час пров’ялювання неодноразово потрапляє під дощ, що призводить до значних втрат поживних речовин, які іноді досягають 50% [3].
Зменшити ці втрати можна, скорочуючи строк пров’ялювання скошеної трави в полі або зовсім відмовившись від пров’ялювання. У останньому випадку втрати зводяться до мінімуму. Зібрану з поля свіжоскошену траву необхідно сушити негайно, так як вона швидко само нагрівається і псується. Для цих цілей звичайно застосовують високотемпературні пневмобарабанні сушили, де сушіння частинок подрібненої трави продовжується протягом декількох хвилин. Володіючи багатьма перевагами, такий спосіб сушіння має і ряд недоліків: висока вартість сушильного обладнання, процес сушіння енергоємний, порівняно невелика продуктивність сушилок. У даний час, коли питання економії енергетичних ресурсів знаходиться у центрі уваги і ведеться інтенсивний пошук шляхів зниження енерговитрат, така технологія консервування кормів із трав може мати обмежене застосування. Відповідно, основна частина сіна повинна заготовлятися із пров’ялюванням трави. Відомо, що у перші 2-3 доби пров’ялювання трави у полі волога із неї випаровується інтенсивно (вологість свіжоскошеної трави може зменшитися до 40-45%). Така пров’ялена трава володіє певною пластичністю і при підбиранні механізмами різних типів її втрати ще невеликі. Але трави з вологістю 40-45% непридатна для тривалого зберігання. Її необхідно скласти у скирту або штабель; під навіс або в сарай і досушити до кондиційної вологості (17%), продуваючи крізь шар атмосферне або підігріте повітря. Така технологія заготівлі сіна з досушуванням активним вентилюванням в останній час отримує все більше розповсюдження. Найбільша інтенсивність висушування сіна досягається при активному вентилюванні його підігрітим повітрям, але при цьому для його підігрівання витрачається значно більша кількість електроенергії або рідкого палива [5].
Процес сушіння пров’яленої трави активним вентилюванням в основному залежить від кліматичних умов у період заготівлі корму, початкової вологості сировини, яка закладається на сушіння, продуктивності вентиляційних установок, конструкції повітророзподільних систем, технології заготівлі сіна і ряду інших факторів [7].
Активне вентилювання дозволяє досушувати сіно з вологістю 25-35%, запобігти втраті листя у бобових трав. Але, якщо сіно у незавершеній скирті потрапило під дощ, поживна цінність його різко знижується, можливий розвиток плісняви. Тому на Поліссі України відсутність навісів і сіносховищ стримує широке впровадження у сільськогосподарське виробництво технології досушування сіна методом активного вентилювання. Проведені в НИИСХ Нечорноземної зони України досліди показали, що застосування навісів і сіносховищ дозволяє підвищити поживну цінність сіна на 20-25%, у порівнянні із сіном висушеним вентилюванням на відкритих площадках.
Досушування сіна у сіносховищах [9] здійснюється за допомогою вентиляційних агрегатів УВС-10 або УВС-16 (2, рис.3.1) методом активного вентилювання зовнішнім повітрям (рис.3.1).
1 – сіносховище; 2 – вентиляційна установка УВС-10.
Рис.3.1 – Схема сіносховища для активного вентилювання сіна.
Пристрій УВС-10 являє собою трьохсекційний металічний канал постійного перерізу, обладнаний для подачі повітря відцентровим вентилятором серії ВЦ4-70 №10. довжина каналу 10 м. Відповідно, його можна використовувати у сіносховищах шириною не більше 12 м або для сушіння пров’яленої трави у скиртах. Передня частина першої секції обшита металічним листом. У задній частині останньої секції змонтований спеціальний шарнірно-важільний механізм, який призначений для піднімання і опускання каналу при переведенні його у робоче положення або в положення видалення із скирти. У останньому випадку канал опускається, що полегшує його видалення із шару сухого сіна [5].
Пристрій УВС-16 складається із 5 секцій по 3,2 метри довжиною кожна. Конструктивно секція виконана у вигляді каркасу, який утворює канал і шарнірно закріплений на рамі. Для піднімання секції у робоче положення і опускання її при видаленні пристрою із скирти служать спеціальні повзуни, які монтуються на корпусі і за допомогою важільного механізму з’єднані з рамою. До першої секції приєднується повітронепроникна частина з фланцем у торцьовій частині, на яку надягається брезентовий рукав, який з’єднує вентилятор із повітророзподільним каналом [5].
У комплект пристрою входить модернізований осьовий вентилятор 06-290-11. Пускова апаратура і вентилятор змонтовані на окремій рамі.
Для підігрівання повітря вентиляційні пристрої обладнані електрокалориферами СФОА-25 [5].
Також для підігрівання повітря використовують електричні або рідинно паливні калорифери-повітропідігрівачі. Із електрокалориферів у сільськогосподарському виробництві для підігрівання повітря найбільш широко застосовують калорифери типу СФОЦ і СФОО.
Із рідинно паливних калориферів найбільше розповсюдження при сушінні сільськогосподарських продуктів отримали повітропідігрівачі типу ТГ, ТАУ, ТГП і інші. Електрокалорифери мають малу продуктивність вентиляторів. Найбільш продуктивні із них здатні висушити штабель сіна масою 3-5 тонн [5].
Електрокалорифери зручні у застосуванні для сушіння пров’яленої трави підігрітим повітрям. У протипожежному відношенні вони більш безпечні, ніж повітропідігрівачі, які працюють на рідкому паливі, їх керування легше автоматизувати. Однак висока встановлена електрична потужність обмежує їх широке застосування внаслідок недостатньої потужності сільських електромереж [5].
Сіно заготовляють у літні місяці, коли інтенсивність сонячної радіації найвища. Більш за все в цей період буває і сонячних днів. Так як при сушінні пров’яленої трави підігрів повітря, яке подається в її шар складає 2...10°С, то для цієї мети можна використовувати сонячну енергію, встановивши спеціальні колектори.
У даний час існує багато проектів колекторів сонячної енергії для підігрівання води і повітря. Для сушіння пров’яленої трави застосовують в основному колектори для підігріву повітря. Колектори можуть бути розкладними і стаціонарними. Перші після закінчення сушіння демонтують і складають до наступного сезону. На рис. 3.2 зображена конструкція такого колектора.
1 – енергопоглинаюча оболонка; 2 – прозора оболонка.
Рис. 3.2 – Переносний сонячний колектор.
Він являє собою рукав довжиною 25-50 м і діаметром 700 мм, виготовлений із чорної поліетиленової плівки. При подачі в рукав повітря під тиском 100-600Па він роздувається і набуває циліндричної форми. Цей рукав розміщують в оболонку, виготовлену із прозорої поліетиленової плівки. Її діаметр 800 мм. Для придавання оболонці необхідної форми у внутрішньому рукаві є спеціальні отвори, через які частина повітря потрапляє у простір між рукавом і оболонкою, роздуваючи її [5].
Колектор такої конструкції доцільно застосовувати тільки в тому випадку, коли можна обмежитися незначним підігріванням технологічного повітря.
Більш перспективною для підігрівання повітря, яке подається у сіносушарку, є конструкція стаціонарного сонячного колектора, який розташовують на стіні і покрівлі сіносховища. Поперечний переріз такого колектора зображено на рис.3.3. Він складається із прозорої для сонячних променів покрівлі 1 ( скло, поліетиленова плівка ); покрівлі, яка поглинає сонячну енергію 2; шару теплоізоляції 3. повітря, яке подається у сіносушарку, проходить крізь простір 4 між прозорою і поглинаючою сонячну енергію покрівлями.
1 – прозора поверхня; 2 – енергопоглинаюча поверхня; 3 – теплоізоляція; 4 – канал для продування повітря.
Рис. 3.3 – Плоский сонячний колектор.
У якості поглинаючої сонячну енергію покрівлі можна застосовувати пофарбоване у чорний колір листове залізо, чорну поліетиленову плівку або інші аналогічні матеріали [5].
Також у якості підігрівачів повітря часто стали застосовувати акумулятори тепла різних конструкцій [5;6].
Пристрої, які випускаються промисловістю для вентилювання матеріалоємні, нетехнологічні. Тому під навісами, у сіносховищах можна застосовувати складні секційні повітропроводи, виготовлені із дерева, довжиною по 2 метри, які мають у перерізі форму трикутника з висотою 1,9 м і основою 1,6 м.
Повітропроводи розставляють паралельно, через 1 метр на довжину 18-20 метрів. Від вентиляторів повітропровід ущільнюють брезентом , плівкою на 0,5 метра довжини. Відстань вентиляторів від повітропроводів – 3 метри. Вентилятори необхідно встановлювати під навісами, з метою запобігання зволоження сіна при вентилюванні в періоди дощів і високої вологості повітря [5].
На досушування укладають цільне розсипне або подрібнене сіно, трав’яну різку з вологістю 30-35%, пресоване сіно з вологістю не вище 27-30%.
Перерви у вентилюванні сіна не допускаються більше 5-6 год., щоб запобігти самонагріванню сіна. Нагрівання маси вище 40-45°С небажано, так як знижує перетравність поживних речовин, утворюється пліснява [5].
Враховуючи, що в країні приділяється багато уваги використанню вторинних енергоресурсів, у останній час для підігрівання повітря почали використовувати сонячну енергію. При такій технології збільшується інтенсивність висушування, значно економиться витрата електроенергії, за рахунок м’якості процесу забезпечується висока якість висушуваного продукту.
У останній час розроблено ряд типових і економічно ефективних індивідуальних проектів будівель і споруд для сушіння сіна і його зберігання.
3.2 Конструкторська розробка
Існує велика кількість пристроїв і споруд для заготівлі, сушіння і досушування сільськогосподарських кормів [10;11;12;13;14;15;16;17;18].
У даному дипломному проекті розглядалися деякі основні типи пристроїв для підігрівання повітря. Я пропоную ще один варіант таких підігрівачів. У якості підігрівача я пропоную використати пофарбований у чорний колір шифер під прозорою плівкою, а також гранітне каміння, покрите прозорою поліетиленовою плівкою.
Сонячне проміння притягується темною поверхнею, проникає крізь прозору плівку і нагріває або акумулюється у даній поверхні, яка в свою чергу, віддаючи отримане тепло (енергію сонця), підігріває повітря, яке знаходиться між поверхнею і плівкою. Потім за допомогою осьового вентилятора підігріте повітря забирається і подається у сіносховище для досушування сіна. Цей метод сушіння сіна активним вентилюванням дозволяє збільшити процес досушування на 6-7 год., що значно скорочує термін процесу сушіння.
Самі підігрівачі повітря є відносно дешевими і простими за конструкцією. При використанні чорного шиферу в якості підігрівача повітря шифер на навісі вздовж сіносховища над приводними станціями вентиляторів фарбують у чорний колір. Над ним на відстані 15-20 см натягується прозора плівка, для запобігання втрат нагрітого повітря. Також плівкою обтягується і бічна поверхня навісу.
При використанні гранітного каміння як акумулятора тепла для підігрівання повітря його укладають на купу висотою до 1 метра, а зверху покривають натягнутою на відстані 50-80 см від каміння плівкою. За день каміння нагрівається і виділяє багато тепла, яке підігріває повітря. Повітря вентилятором подається до сіносховища на досушування сіна. Час сушіння сіна при використанні таких підігрівачів повітря становить 16-20 год. на добу. Це дозволяє зменшити тривалість сушіння активним вентилюванням у 1,5-2 рази у порівнянні з досушуванням сіна активним вентилюванням без підігріву повітря, що є необхідним для зменшення втрат поживних речовин корму. Процес сушіння холодним повітрям сильно затягується і навіть при сприятливих погодних умовах складає, як правило, не менше 150год.. Сушіння сіна більше 10 днів веде до значного зниження якості корму, розвитку плісняви. Тому застосування геліопідігрівачів повітря і акумуляторів тепла при сушінні сіна активним вентилюванням набагато зменшує строк сушіння, а отже запобігає втратам поживності корму.
3.3 Розрахунок елементів конструкції
Вихідні дані для розрахунку:
- призначення споруди – прискорене досушування сіна з використанням сонячної енергії і активного вентилювання;
- режим роботи – сезонний з травня по жовтень;
- район побудови – зона Полісся, Лісостепу, Степу;
- кліматичні умови – швидкісний напір повітря 35 кгс/м2
, зона вологості нормальна, снігове навантаження не враховується внаслідок сезонності використання споруди;
- основні архітектурно-будівельні рішення – пролітні конструкції, двохшарнірна рама, у вигляді циліндричної арки з вертикальними стійками, проліт рами 4 м, висота споруди у коньку 4,5 м, шаг пролітних конструкцій 2 м. Споруда складається із стаціонарної частини (машинне відділення) і трансформуємої. Довжина стаціонарної частини 6 м, довжина трансформуємої – 16 м.
Розрахуємо навантаження, які діють на конструкцію. На конструкцію діють власна вага конструкції і вітрове навантаження.
Допустимі навантаження на конструкцію зображені у таблиці 3.1.
Таблиця 3.1 – Допустимі навантаження на конструкції
| № п/п | Назва навантаження | Нормативне навантаження, кг/м2
|
Коефіцієнт переведення |
| 1 | Власна вага конструкції в тому числі плівкової загорожі | 17 | 1,1 |
| 2 | Вітрове навантаження | 35 | 1,2 |
Зобразимо діючі навантаження на рисунку, проведемо розрахунки і побудуємо епюри.
q1
=2(35·0,8·1,2)=67,2. Приймаємо q1
=67 кгс/м.
q2
=2(35·0,7·1,2)=58,8. Приймаємо q2
=59 кгс/м.
q3
=2(-35·1,2·1,2)=-100,8. Приймаємо q3
=101 кгс/м.
q4
=2(-35·0,4·1,2)=-33,6. Приймаємо q4
=-34 кгс/м.
q5
=2(-35·0,53·1,2)=-45 кгс/м.
За даними розрахунків побудуємо епюру навантажень:
Із епюри видно, що власна вага конструкції намагається притиснути конструкцію до поверхні землі, а вітрове навантаження намагається підняти конструкцію від поверхні ґрунту. Отже нам необхідно намагатися підбирати такі конструкції, які б мали найменшу парусність і були б найбільш стійкі до дії вітрового навантаження.
3.4 Розрахунок оптимального кута нахилу поверхні колектора
сонячних установок і його орієнтування щодо сторін світла
Для створення сонячних установок з оптимальними параметрами необхідні дані про зміну інтенсивності сонячного випромінювання на їхню поверхню в залежності від часу й орієнтації установок.
При розв’язанні цієї задачі доцільно скористатися роботами [25,26], у яких викладений окремий випадок розрахунку інтенсивності сонячного випромінювання на горизонтальну площину чи площину, спрямовану на південь, у залежності від часу. Однак для розрахунку оптимальних параметрів конкретної сонячної установки, складеної з декількох по-різному спрямованих площин, необхідно мати загальний випадок рішення по годинному підрахунку інтенсивності сонячного випромінювання.
Повна інтенсивність випромінювання на похилу площину є функцією трьох величин
(3.1)
де – повна інтенсивність випромінювання на похилу площину, Вт/м2
;
– інтенсивність прямого випромінювання, Вт/м2
;
– інтенсивність розсіяного (дифузного) випромінювання, Вт/м2
;
– інтенсивність відбитого випромінювання, Вт/м2
.
Інтенсивність прямого випромінювання на похилу площину знаходимо згідно формулі (3.1):
(3.2)
де – інтенсивність прямого випромінювання на поверхні землі, Вт/м2
;
– кут падіння прямого сонячного випромінювання, вимірюваний між напрямком випромінювання і нормаллю до поверхні колектора , град ;
– зенітний кут, тобто кут між напрямком на сонце і вертикаллю, град (рис. 3.4).
Рис. 3.4 – Сонячні і поверхневі кути для похилої поверхні: -
кут нахилу площини; - кут падіння прямого сонячного випромінювання; - зенітний кут; - азимутальний кут площини; 1 - горизонтальна площина; 2 - похила площина ; 3 - нормаль до похилої площини.
Зенітний кут визначається по формулі (3.3):
(3.3)
де -
широта місцевості, град;
- відмінювання, тобто кутове положення сонця щодо площини земного екватора, град;
- годинний кут, дорівнює нулю в сонячний полудень, град.
Приблизно величину відмінювання можна визначити по формулі (3.4):
(3.4)
де - порядковий номер дня року.
Кут можна обчислити по формулі (3.3):
(3.5)
де - сонячний час;
(3.6)
де - декретний час, год.;
(3.7)
де - всесвітній час, год.;
- номер годинного пояса,( дорівнює цілому числу годин);
- географічна довгота місцевості, виражена в одиницях часу і прийнята позитивною до сходу від Гринвіча, год..
Кут падіння прямого сонячного випромінювання можна обчислити по формулі (3.2):
де - азимутальний кут площини, тобто відхилення нормалі площини від місцевого меридіана (у південному напрямку відхилення до сходу вважається позитивним, до заходу - негативним),град (рис. 3.4).
При підрахунку інтенсивності розсіяного випромінювання будемо вважати, що його розподіл по поверхні землі рівномірний. Тоді величина інтенсивності випромінювання, що падає на похилу поверхню, буде залежати тільки від того, яка частина небозводу протистоїть площині [25]:
(3.9)
де - інтенсивність розсіяного випромінювання на поверхні землі, Вт/м2
;
- кут між розглянутою площиною і горизонтальною поверхнею, град (рис. 3.4).
Інтенсивність відбитого випромінювання залежить від відбивної здатності поверхні. Будемо вважати, що відбивання від землі і предметів, що знаходяться на ній, розподілено рівномірно. Тоді відбита складова інтенсивності випромінювання похилої площини буде залежати від того, яка частина протистоїть землі і яка кількість випромінювання вона поглинає [25]:
(3.10)
де -
відбивна здатність.
Виходячи з даних розумінь визначаємо повну інтенсивність випромінювання на похилу поверхню з наступного рівняння:
При використанні сонячних установок для сушіння сіна певний інтерес представляють установки двох типів. До першого типу відносяться установки, складені з декількох робочих поверхонь, розташованих симетрично (сіносховище з двосхилим дахом і вентиляторами, розташованими по обидва боки сараю). До другого типу відносяться сонячні установки, складені з однієї робочої поверхні (сіносховище з односхилим дахом і вентиляторами. розташованими тільки з однієї сторони).
Проведемо спочатку розрахунок для установок першого типу. Для наочності допустимо, що установки мають чотири робочі площини, розташовані симетрично, по двох площини на кожнім схилі. Нескладно
. (3.12а)
Для інших поверхонь:
(3.12б)
Знайдемо оптимальний азимутальний кут, при якому установка одержить найбільшу кількість енергії випромінювання. Повна інтенсивність випромінювання, одержуваного сонячною установкою, складеної з чотирьох поверхонь:
(3.13)
де - повна інтенсивність випромінювання, одержуваного кожною поверхнею й обумовленого з виразу (3.11) і ін., Вт/м ;
- інтенсивність випромінювання, що приходиться на установку, Вт/м2
.
Для того щоб одержати оптимальне значення азимутального кута, першу частинну похідну рівняння (3.13) прирівнюємо до нуля [27]:
(3.14)
Відзначимо, що для одержання оптимального азимутального кута досить розглянути два випадки орієнтування сонячних установок відповідно до рівностей (3.12а) і(3.12б).
Вирішуючи рівняння (3.14) разом з (3.11), одержуємо:
(3.15)
Це означає, що сонячна установка, робочі поверхні якої розташовані симетрично, може бути орієнтована відносної земної поверхні довільним чином. Однак симетричні сонячні установки, як правило, мають також симетрично розташовані вентилятори для подачі сушильного агента з колектора в штабель сіна, що висушується. Для того щоб сушильний агент, який подається кожним з вентиляторів, мав однакові параметри, доцільно сонячну установку орієнтувати в напрямку південь-північ.
Тоді
. (3.16)
Для розрахунку оптимального кута нахилу робочих поверхонь прирівнюємо до нуля частинну похідну по:
. (3.17)
Вирішуючи рівняння (3.16) разом з (3.11) і (3.12), одержуємо:
(3.18)
де -
сонячний час, при якому сонячна установка одержує найбільшу кількість енергії, град;
- відношення інтенсивності прямого і розсіяного випромінювань.
Розрахунок сонячних установок другого типу проводиться аналогічно. Розрахуємо оптимальний азимутальний кут. Вирішуючи рівняння (3.14), у якому , разом з (3.11), одержуємо:
. (3.19)
Визначаємо оптимальний кут нахилу:
. (3.20)
Для практичного застосування рівняння (3.11), (3.16), (3.19), (3.20) виявляться досить складними, тому для їхнього спрощення введемо безрозмірну величину :
. (3.21)
Тоді для сонячних установок першого типу після підстановки у формулу конкретних астрономічних даних одержимо:
. (3.22)
Для сонячних установок другого типу:
. (3.23)
Відповідно до графіка (рис. 3.5) розподілу інтенсивності сонячного випромінювання протягом дня максимум його сумарної кількості для нашої республіки в червні місяці приходиться на 12 год. 10 хв. (годинний кут 25°). Підставивши це значення у формули (3.18) і (3.20) для сонячних установок першого типу, одержимо оптимальне значення кута .
Для сонячних установок другого типу .
Рис. 3.5 – Розподіл інтенсивності сонячного випромінювання в залежності від сонячного часу
Для інженерних розрахунків сонячних установок на рис. 3.6 приведені дані про величину сприйманої енергії сонячними установками I і П типу при оптимальній орієнтації робочих поверхонь і контрольною установкою з горизонтальним розташуванням.
Для визначення сумарної кількості енергії сонячного випромінювання (прямого, розсіяного і відбитого) на оптимально зорієнтовану похилу площину доцільно використовувати рівняння (3.2, З.3), що апроксимують криву 1, приведену на рис. 3.7:
. (3.24)
Рис. 3.6 – Зміна інтенсивності сонячного випромінювання, що приходиться на площині сонячної установки зорієнтовані по-різному: 1-контрольна установка з горизонтальною робочою поверхнею; 2-сонячна установка з робочою поверхнею, орієнтованої на південь; 3-сонячна установка з робочими поверхнями, орієнтованими на схід і захід.
Рис.6.7 – Зміна інтенсивності сонячного випромінювання протягом дня на горизонтальну площину: 1-статична крива (по багаторічним актинометричним даним);2-теоретична крива.
Тоді, вирішуючи рівняння (3.21) разом з (3.24), одержимо:
(3.25)
де .
При використанні сонячних колекторів для підігріву повітря в процесі сушіння сіна оптимальна їхня орієнтація і нахил робочих поверхонь повинні бути визначені в залежності від інсоляції, висоти сонця і годинного кута.
З погляду геліотехніки оптимальними є сонячні установки, виготовлені з однією робочою поверхнею. При цьому азимутальний кут , тобто сонячна установка повинна бути орієнтована на південь. Оптимальний кут її нахилу .
При застосуванні сонячних установок, виготовлених з декількома робочими поверхнями, розташованими симетрично, останні доцільно орієнтувати на схід-захід при оптимальному куті їхнього нахилу до .
При сушінні до кондиційної вологості
- енергія, яка одержується з навколишнього середовища чи яка віддається йому кДж;
При сушінні до рівноважної вологості
При сушінні до кондиційної вологості
.
Питомі витрати енергії на випаровування 1 кг води, кДж/кг:
- енергія, що витрачається в процесі випаровування
,
- енергія штучних джерел
,
- енергія навколишнього середовища
.
Застосувавши ці формули, визначили, як використовується енергія, одержувана з обох джерел у процесі сушіння. Отримані результати в процентному вираженні представлені на мал.3.8.
Рис.3.8 – Використання енергії штучних джерел і навколишнього середовища в залежності від величини підігріву повітря і відносної вологості зерна : - енергія в %-ному відношенні від ; - величина підігріву повітря, град, , , ,
-
відносна вологість сіна, дол. од..
Кількість енергії навколишнього середовища, яка використовується в процесі сушіння, залежить від величини підігріву повітря і вологості сіна. В умовах Литовської республіки при середніх параметрах повітря самим економічним режимом є сушіння без підігріву повітря. У цьому випадку процес проходить по першому варіанту. Величина раціонального підігріву повітря зростає з підвищенням вологості сіна: при вологості сіна температуру повітря без втрати енергії на підігрів навколишнього середовища можна підвищити на 2,5°, при- на 5°, при- на 8° і т.д. (в межах підігріву ).
Отримані дані показують, що при середніх кліматичних умовах Литовської республіки потужність, затрачувану на сушіння сіна, краще використовувати для збільшення питомої подачі повітря, ніж для збільшення його підігріву.
Запропонований спосіб розрахунку дозволяє визначити тривалість і раціональні режими сушіння в залежності від параметрів повітря, що продувається, його питомої подачі і початкової вологості сіна.
Виходячи з величини мінімальної витрати енергії на сушіння, величину підігріву необхідно погоджувати з початковою вологістю сіна. Установлено, що при вологості повітря доцільно підігрівати на 2,5°С, при - на 5°, при - на 8°С и т.д..
При сушінні сіна в середніх кліматичних умовах Литовської республіки і у період збирання завжди доцільніше збільшувати питому подачу повітря, чим ступінь його підігріву.
4 ОПЕРАЦІЙНА ТЕХНОЛОГІЯ
4.1 Умови роботи
Операція досушування сіна активним вентилюванням проводиться у слідуючи умовах:
- площа сіносховища F=450 м2
;
- розміри сіносховища B´L=18´25м;
- щільність сіна r=50 кг/м3
;
- об’єм сіносховища V=250 т;
- подача повітря 1700-1800 м3
/год.
4.2 Агротехнічні вимоги
Сіно досушують активним вентилюванням за допомогою вентиляційних агрегатів УВС-10 або УВС-16.
На сушіння активним вентилюванням закладають пров’ялену траву у розсипному вигляді і організовують роботу так, щоб закінчити за 6-10 днів.
На досушування пров’ялену траву закладають у сіносховище при її вологості 30-35%.
Перші дві доби вентилювання ведеться неперервно, незалежно від погоди. Це пояснюється тим, що у пров’яленій до 30-35-ної вологості траві виділяється значна кількість біологічної теплоти, яка, підігріваючи повітря, яке проходить крізь неї, сприяє її сушінню. У наступні дні вентилятори включають в залежності від конкретних метеорологічних умов місцевості [5].
Вологість сіна, придатного до довготривалого зберігання, не повинна перевищувати 17%. Такій вологості сіна відповідає рівноважна відносна вологість повітря, рівна 67%.
Вентилятори виключаються у той час доби, коли відносна вологість повітря перевищує 86-89%.
Звичайно вентилятори включають через 2 год. після сходу сонця і виключають через 8 год. після його заходу.
Температура сіна у штабелі не повинна перевищувати 40°С. При перевищенні температури сіно необхідно охолодити. Для цього сіно продувають протягом 1 год.. При тривалій поганій погоді вентилятори для охолодження сіна вдень включають через кожні 5 год. на 1 год. роботи[5].
4.3 Підготовка сіносховища до роботи
Успішна робота завантажувальних пристроїв і вентиляційних агрегатів залежить від підготовки сіносховища до завантаження і завантаження власне. Підготовка сіносховища до використання включає:
- видалення залишків сіна, яке попередньо зберігалось у сіносховищі;
- формування вертикальних площин по периметру сховища на всю його висоту;
- встановлення або побудова вентиляційних установок і каналів;
- укладання на повітророзподільні канали вентиляційних систем не подрібненого сіна або соломи шаром 5-15 см, для запобігання провалювання подрібненої маси крізь решітку;
- заповнення площі навісу, що залишилася, насипом;
- перевірка справності вентиляторів і приводних станцій, кріплення захисних кожухів;
- натягнення плівки на акумулятори тепла, надійне її кріплення [4].
4.4.Розрахунок акумуляторів тепла
Акумулятор тепла складається із геліопанелей модульного виконання розміром 10,0´2,0 м(H´l) і висотою 1,5 м з укладеним гранітом dэ
=0,3 м (рис.4.1), шиферних геліопанелей. Температура навколишнього повітря tпов.
=22°С, середня інтенсивність сонячної активності на поверхні геліопанелей складає Qe
=710 Вт/м2
.
1 – гранітне каміння; 2 – прозора плівка
Рисунок 4.1 – Акумулятор тепла.
Нагріте повітря подається у венткамеру, в якій встановлені вентилятори, які подають змішане атмосферне і нагріте повітря для досушування сіна. Геліопанелі з гранітом працюють 8 год. на добу. Через геліопанелі і акумулятори тепла подається повітря із витратою lв
=2 м3
/с. Шиферна геліопанель нагрівається від сонячних променів і підігріває повітря на 1-2°С, а в акумуляторах тепла граніт нагрівається безпосередньо сонячним промінням також. При розрядженні акумулятори тепла охолоджуються до tп
ох
=15°С.
Визначимо ефективність наземних акумуляторів тепла.
Визначимо площу поперечного перерізу геліопанелі і еквівалентного діаметру Де
.
(4.1)
де h=1,5м; l=2,0 м,
(4.2)
(4.3)
Визначимо масову витрату повітря і швидкість повітря у каналі :
(4.4)
при t=25ºC -
(4.5)
Визначимо критерії Рейнольда () і Нуссельта ():
(4.6)
де - кінематична в’язкість повітря;
(режим турбулентний).
(4.7)
Коефіцієнт теплообміну :
(4.8)
де - коефіцієнт теплопровідності повітря.
.
Теплова потужність геліопанелі :
(4.9)
де - коефіцієнт корисної дії (ККД) геліопанелі;
- питома теплова потужність;
- коефіцієнти,
- площа геліопанелі, м2
.
Нагрівання повітря
(4.10)
де - теплоємність повітря,
Середня температура повітря в акумуляторах тепла:
(4.11)
Коефіцієнт теплообміну між повітрям і камінням акумулятора :
, (4.12)
, (4.13)
де - критерій Прандтля для повітря,
(4.14)
де - діаметр каміння.
Далі визначимо за формулою:
(4.15)
(4.16)
де - теплопровідність граніту,
(4.17)
(4.18)
де - температуропроводність граніту, м2
/с,
Отже, за 10 годин акумулятор зарадиться, тобто твердий наповнювач буде нагрітий.
Визначимо тривалість охолодження акумуляторів повітрям до
(4.19)
(4.20)
(4.21)
Маса каміння в акумуляторі при пошаровій укладці:
(4.22)
при
Кількість теплоти ,яку віддає акумулятор при розрядженні до 16ºС:
(4.23)
де - теплоємність граніту,
- тепло, яке втрачається у навколишнє середовище.
Кількість води, яку можна випарувати теплом акумулятора визначимо за формулою:
(4.24)
де - необхідна кількість тепла для випаровування 1 кг води,
Кількість води, яку можна випарувати у денний час за рахунок геліопанелі:
Кількість умовного палива, яке економиться за рахунок сонячного тепло генератора з шиферним акумулятором тепла:
(4.25)
При нагріванні граніту сонячним промінням:
(4.26)
де - кількість тепла, яке отримується акумулятором тепла, Дж;
кількість тепла, якевипромінює граніт у навколишнє середовище, Дж;
- втрати тепла в долях одиниці ().
(4.27)
(4.28)
де - власна густина гранітного потоку випромінювання, Вт/м2
.
(4.29)
де - коефіцієнт випромінювання сірого тіла.
(4.30)
де - коефіцієнт випромінювання абсолютно чорного тіла,
- ступінь чорноти граніту,
або
Аналогічно попередньому:
,
Кількість тепла, яке віддає акумулятор:
Кількість умовного палива, яке економиться за рахунок акумулятора тепла:
Загальну кількість зекономленого умовного палива за допомогою акумуляторів тепла і геліопідігрівачів повітря знайдемо за формулою:
(4.31)
Отже, використання акумуляторів тепла і геліопідігрівачів повітря дозволяє зекономити одним пристроєм 24,96 кг умовного палива.
4.5 Контроль якості роботи
Контролюють температуру у штабелі сіна 3-5 раз на добу.
Перевіряють відносну вологість повітря 3 рази на добу.
Контролюють різницю температури між навколишнім середовищем і акумуляторами тепла 2 рази на добу [4].
Контролюють вологість трави і сіна 3-5 раз на добу. Для контролю готовності сіна вентилятор відключають на 3-4 доби. Потім знову включають і через 15-20 хв перевіряють ступінь нагрівання повітря, яке виходить із різних зон скирти сіна.
При зберіганні сіна ведуть постійний контроль за його температурою. У перші 7-10 днів після закінчення вентилювання температуру сіна перевіряють щоденно, а потім – через тиждень [4].
4.6 Охорона праці та техніка безпеки
Перед початком робіт механізатори і робітники повинні пройти інструктаж по техніці безпеки і пожежній безпеці.
Деталі, які рухаються і обертаються, робочі органи і механізми кормозаготівельних машин і обладнання огороджують захисними кожухами, а біля особливо небезпечних вузлів і механізмів роблять попереджувальні надписи.
Для вентилювання необхідно застосовувати тільки вентилятори із закритими обдуваємими електродвигунами. Вентилятор із електродвигуном повинен мати захисні вібраційні пристрої і виключати тертя лопатей об кожух [7].
При досушуванні сіна у закритих приміщеннях вентилятори слід встановлювати із зовнішньої сторони на відстані не менше 1 м від незгораємих і 2,5 м від згораємих стін. Повітропроводи повинні бути із незгораємих матеріалів. Місце встановлення вентилятора огороджують металічними сітками або дерев’яними решітками [19].
Вхідний отвір вентилятора необхідно закривати металічною сіткою з отворами розміром не більше 25´25 мм.
У сараях для досушування сіна повинні бути вогнегасники, запас води і піску, відра, лопати.
Необхідно відводити спеціальні місця для відпочинку, куріння, зберігання і заправки техніки [7;19].
5 ОБҐРУНТУВАННЯ СКЛАДУ МЕХАНІЗОВАНОЇ ЛАНКИ
5.1 Складання технологічної карти на вирощування конюшини
Основним технологічним документом на вирощування або збирання будь-якої сільськогосподарської культури у господарстві є технологічна карта (додаток 1).
Технологічна карта – це документ, який відображає досягнення і перспективи розвитку технології виробництва певного продукту [20].
Вона є зведеним планом виконання робочих процесів протягом усього періоду вирощування певної сільськогосподарської культури. У технологічній карті враховуються конкретні природнокліматичні умови, виробничий напрям і специфікація вирощування певної сільськогосподарської культури. Розробка технологічних карт – трудомісткий процес, тому їх складають раз на кілька років при щорічному коригуванні [20].
Технологічна карта складається з таких основних складових:
- перша графа містить назву операцій, які проводяться протягом усього періоду вирощування даної культури;
- слідуюча графа – це графа, яка містить оптимальний склад машинно-тракторних агрегатів (МТА).
- наступна графа – це технічне забезпечення операцій і нормативи на використання техніки (змінна норма виробітку, норма витрати палива, еталонна продуктивність);
- наступна – потреба в ресурсах (кількість технологічних засобів, виробничого персоналу, робочих днів і нормо змін (ресурси часу), палива, технологічних матеріалів);
- далі графа показників ефективності та економічності операцій [21].
У технологічній системі землеробства операції виконуються переважно машинно-тракторними агрегатами. Задача вибору раціонального складу МТА є багатоваріантною, а область альтернативних варіантів обмежується наявними у області використання технічних засобів, характеристиками полів, агротехнічними і екологічними вимогами (наприклад, тиском ходових систем на ґрунт). Обмеження дозволяють істотно зменшити число альтернатив, що полегшує наступний вибір раціонального складу МТА [22].
У більшості випадків задача вибору технічних засобів зводиться до двокритеріальної, а саме: забезпечити максимальну корисність при мінімально можливих експлуатаційних витратах.
У такому формулюванні виділяються два узагальнені критерії – корисність і витрати. Із числа можливих варіантів складу МТА потрібно сформулювати вихідну множину альтернатив(ВМА), із якої буде зроблено остаточний вибір. Формування ВМА при багатокритеріальній оцінці варіантів доцільно здійснювати з використанням методу Паретто [20]. Суть методу полягає у виявленні варіантів, що за прийнятними критеріями домінують над іншими, а також варіантів, над якими немає домінування. Проте цей метод не вказує який із варіантів найкращий, а лише показує який домінує над іншими, тому використовуємо більш простий метод – метод наближення відстані до цілі. Його суть полягає у порівнянні j-го варіанту ВМА з деякими ідеалізованими варіантами. Переважно це умовний варіант, якому приписують кращі значення критеріїв з числа варіантів, що порівнюються. На прикладу для основної і ще декількох операцій вибираємо агрегати за цим методом. Для кожного j-го варіанту ВМА визначається показник віддаленості від ідеалу (відстань до цілі) за формулою:
, (5.1)
де - відстань до цілі j-го варіанту;
N – число критеріїв;
Ui
,
j
iUi
,0
– відповідно, значення і-го критерію j-го та ідеалізованого варіантів.
Розглянемо декілька операцій і виберемо агрегати для них за даним методом: підбирання сіна [21].
За формулою 5.1 знайдемо наближення до цілі кожного із запропонованих агрегатів по двом критеріям (N=2): продуктивність і витрата палива(таблиця 5.1):
Отже, розглянувши даний приклад можна зробити висновок, що найбільш економічним для підбирання сіна є агрегат МТЗ-80+ПС-1,6.
Таблиця 5.1 – Характеристика роботи агрегатів для підбирання сіна
| Склад МТА | W, га/зм | gп
, кг/га |
fп
, га/кг |
|
| МТЗ-80+К453 | 19,8 | 3,1 | 0,32 | -0,1 |
| МТЗ-80+ПС-1,6 | 17,4 | 2,6 | 0,40 | -0,1 |
| МТЗ-80+ПРТ-1,6 | 12,9 | 3,5 | 0,29 | -0,3 |
| Ідеалізований варіант | 19,8 | 2,6 | 0,4 |
Знайдемо найбільш економічний і ефективний агрегат для боронування після підживлення. Для цього також розглянемо сукупність агрегатів, порівняємо їх технічні характеристики і виберемо найкращий варіант (таблиця 5.2).
Таблиця 5.2 – Характеристика роботи МТА при боронуванні
| Склад МТА | W, га/зм | gп
, кг/га |
fп
, га/кг |
|
| МТЗ-80+СП-11+БЗТС-1,0 | 52,0 | 1,7 | 0,59 | -0,34 |
| ДТ-75+СП-11+БЗТС-1,0 | 78,0 | 1,3 | 0,77 | -0,09 |
| Т-150К+СП-11+БЗТС-1,0 | 87,6 | 1,2 | 0,83 | 0 |
| Ідеалізований варіант | 87,6 | 1,2 | 0,83 |
Проаналізувавши дані розрахунки робимо висновок, що найбільш економічним і ефективним на даній операції є агрегат Т-150К+СП-11+БЗТС-1,0.
Розглянемо ще одну операцію – ворушіння сіна (таблиця 5.3).
Таблиця 5.3 – Характеристика роботи МТА при ворушінні сіна
| Склад МТА | W, га/зм | gп
, кг/га |
fп
, га/кг |
|
| Т-25А+ГВК-6 | 25,6 | 1,8 | 0,56 | -0,11 |
| МТЗ-80+КР-420 | 22,2 | 1,4 | 0,71 | -0,07 |
| Т-40+Е-247 | 11,8 | 2,9 | 0,34 | -0,53 |
| Ідеалізований варіант | 25,6 | 1,4 | 0,71 |
Аналізуючи дані розрахунки робимо висновок, що найбільш ефективним і економічним на даній операції є МТЗ-80+КР-420. для інших операцій розрахунки проводимо аналогічно.
При складанні технологічної карти доцільно виділити окремі технологічні цикли, що об’єднуються у сукупність операцій із спільною метою (основний обробіток ґрунту, сівба, догляд за посівами, збирання врожаю), оскільки операції у технологічному циклі взаємопов’язані агротехнічними вимогами і часовими режимами. Для сумісних операцій календарні строки повинні бути однакові.
Всі показники технологічної карти розраховуються наступним чином [21].
Для прикладу розрахуємо операцію снігозатримання агрегатом ДТ-75+СВУ-2,6.
Обсяг робіт визначаємо за формулою:
, (5.2)
де площа вирощування сільськогосподарської культури, га;
коефіцієнт кратності виконання операції.
Площа вирощуваної культури , коефіцієнт кратності
Тоді:
Коефіцієнт змінності визначаємо за формулою:
, (5.3)
де тривалість роботи агрегату за добу, год.;
тривалість зміни, год..
Приймаємотривалість роботи агрегату за добу . Тривалість робочої зміни.
Тоді:
Змінну норму виробітку визначимо за формулою:
(5.4)
де годинна продуктивність агрегату, га/год..
Тоді:
Необхідну для виконання запланованого обсягу робіт в агро строк кількість агрегатів nа
визначаємо за формулою:
, (5.5)
де Др
– тривалість робіт, днів;
В нашому випадку: W=200га; Wзм
=43; Кзм
=1 (див. формулу 5.3) Др
=10 днів.
Підставимо зазначені дані в (5.5) отримаємо:
приймаємо 1 агрегат.
Кількість днів, протягом яких буде виконана робота, підраховуємо за формулою:
, (5.6)
Підставляємо в формулу свої значення і отримуємо:
приймаємо 5 днів.
Число нормо-змін, необхідних для виконання роботи, знаходимо за формулою:
, (5.7)
де Nзм
– число нормо-змін.
Необхідну кількість обслуговуючого персоналу визначимо за формулами:
nм
=mм
·na
·Kзм
, (5.8)
nд
=mд
·na
·Kзм
, (5.9)
де nм
і nд
– відповідно, кількість механізаторів та допоміжних робітників обслуговуючих агрегат.
Визначимо кількість механізаторів для даної операції:
nм
=1×1×1=1 механізатор.
Аналогічно визначаємо кількість допоміжних робітників.
Кількість палива необхідного для виконання роботи визначаємо по формулі:
Gп
=W×gп
, (5.10)
де gп
– норма витрати палива, кг/га.
Для операції снігозатримання витрата палива буде становити:
Gп
=200×2,1=420 кг.
Затрати праці на виконання робіт підраховуємо за формулою:
Зп
=(nм
+nд
)/Wзм
×Тзм
(5.11)
В нашому випадку затрати праці будуть становити:
Зп
=(1+0)/43×7=0,16 год/га.
Виробіток машинно-тракторних агрегатів в умовних одиницях визначають за формулою:
Wу
=l×Nзм
×Тзм
, (5.12)
де Wу
– виробіток агрегату в умовних одиницях, у.е. га;
l - годинна еталонна продуктивність, у.е. га/год.
Умовний виробіток на операції скошування буде таким:
Wy
=1×4,7×7=32,9 у.е. га.
Аналогічно приведеному прикладу по снігозатриманню ми виконуємо решту розрахунків, по операціям заготівлі сіна.
Всі отримані дані заносимо у відповідні їм колонки технологічної карти.
5.2 Побудова графіка використання тракторів
При побудові графіка використання тракторів по осі абсцис відкладають заданий календарний період виконання польових механізованих робіт, а по осі ординат – установлену розрахункову кількість тракторів відповідних марок, що необхідно для виконання запланованого обсягу робіт по операції (лист № 5).
Кожній операції на графіку може відповідати один або кілька прямо кутників, основою яких є тривалість виконання операції в календарних днях, а висотою – кількість тракторів, зайнятих на виконанні даної операції [21;22].
Графіки використання всіх запланованих марок тракторів будують на одному аркуші і на одній календарній шкалі. Якщо строки проведення робіт по кількох операціях збігаються, то прямокутники на графіках відповідних марок тракторів будуть один над другим. Загальна висота їх у перерізі, перпендикулярному осі календарних днів, дорівнює в масштабі кількості тракторів, необхідних у даний момент для виконання запланованих робіт.
Кожний прямокутник кодують номером тієї операції, на виконання якої запланований даний трактор [21].
Розраховану кількість тракторів наведемо у таблиці 5.4.
Таблиця 5.4 – Потреба у тракторах для виконання технологічного
процесу заготівлі сіна
| Марка трактора | Необхідна кількість |
Трактори: ДТ-75М |
1 |
| ЮМЗ-6Л | 1 |
| МТЗ-80 | 4 |
| Т-25 | 1 |
5.3 Побудова графіка використання сільськогосподарських машин
Одночасно або після побудови графіка використання тракторів будуємо графік використання сільськогосподарських машин. Для цього по осі абсцис графіка відкладаємо, як і в першому випадку, календарні дати, а по осі ординат – найменування та марка сільськогосподарських машин та сумарна потреба в цих машинах (Лист № 6).
Використання сільськогосподарських машин на цих графіках позначаємо лінією, паралельною осі абсцис, довжина якої у відповідному масштабі дорівнює розрахунковій тривалості роботи сільськогосподарської машини на виконанні технологічної операції. Над лінією проставляють розрахункову кількість тих машин, що використовують на даній операції, а під лінією – номер цієї операції в переліку запланованих робіт на даному полі [21].
Розраховану необхідну кількість сільськогосподарських машин наведемо у таблиці 5.5.
Таблиця 5.5 - Потреба у сільськогосподарських машинах для
виконання технологічного процесу заготівлі сіна
| Сільськогосподарська машина | Необхідна кількість |
| СВУ-2,6 | 1 |
| РУМ-8 | 1 |
| СП-11 | 1 |
| БЗТС-1,0 | 11 |
| КПИ-2,4 | 1 |
| ПСЕ-12,5 | 1 |
| КС-2,1А | 1 |
| КР-420 | 1 |
| ГВЦ-3 | 1 |
| ПС-1,6 | 1 |
| 1ПТС-4 | 1 |
Після проведення даних розрахунків ми маємо розраховану необхідну кількість тракторів і сільськогосподарських машин для виконання технологічного процесу заготівлі сіна із багаторічних трав, зокрема конюшини.
6 ОХОРОНА ПРАЦІ
6.1 Охорона праці на машинно-тракторному парку
У даний час більшість господарств мають достатню кількість техніки і площі для її розміщення. Машинно-тракторні парки ( МТП ) мають велику кількість тракторів, автомобілів, сільськогосподарської техніки і іншого обладнання, які розташовані на їх території. Також на території МТП знаходяться ремонтна майстерня, зварювальна дільниця, кузня, криті майданчики, гаражі, складські приміщення, асфальтовані не криті майданчики, естакади і інші споруди і приміщення. Така велика кількість обладнання і споруд вимагає чіткої організації охорони праці. Для цього проводять навчання з охорони праці для керівників підрозділів, інструктажі з техніки безпеки індивідуально для кожного працюючого. Видаються індивідуальні засоби захисту [23].
Враховуючи, що МТП має багато споруд, то всі вони обладнуються блискавкозахистом, а також укомплектованими пожежними щитами. Також у кожній споруді є укомплектована інженером з охорони праці медична аптечка.
Усі сільськогосподарські машини на МТП застарілі, а тому забруднюють навколишнє середовище (повітря, ґрунт, водойми) шкідливими викидами, а матеріали, які застосовують при експлуатації і технічному обслуговуванні не завжди безпечні і нешкідливі для людей [23].
Державним стандартом ГОСТ 12.2.019-86 і санітарними правилами №4282-87 регламентовані вимоги до конструкції тракторів, самохідних та інших сільськогосподарських машин (обладнання машин приладами безпеки, сигналізації, спеціальними пристроями, інструментом і документацією), до статичної стійкості машин, гідро - і пневмопристроїв, робочого місця оператора, органів керування та інших елементів конструкції від яких залежать умови праці і безпека оператора [19].
Стандартами нормуються зусилля, що прикладаються до органів керування машинами. Наприклад: при дії ногами вони коливаються у діапазоні 60-200Н; при дії руками – 30-200Н [19].
До роботи допускають лише технічно справні машини і знаряддя, що повністю відповідають вимогам безпеки. Нові, відремонтовані, а також машини, що тривалий час не працювали, допускають до роботи лише після їх обкатки і ретельної перевірки роботи всіх органів.
Причіпні і начіпні машини заздалегідь перевіряють і агрегатують лише з тим трактором, що зазначений у заводській інструкції машини.
До роботи на агрегатах допускаються фізично здорові, навчені за спеціальністю (наявність посвідчення про кваліфікацію) і проінструктовані (за ГОСТ 12.0.004-90) механізатори. Залежно від виду роботи, механізатори мають бути забезпечені відповідними засобами захисту і спецодягом [23].
На місце роботи агрегатів не допускають сторонніх осіб, які не мають відношення до технологічного процесу.
Основними причинами травматизму на МТП є:
1. Не дотримання вимог техніки безпеки.
2. Перебування на робочому місці у нетверезому стані.
3. Відсутність попереджуючих і забороняючи знаків і табличок.
4. Відсутність нової нормативно-технічної літератури.
На МТП розроблені плани-схеми розміщення автомобілів, тракторів, самохідних сільськогосподарських машин та інших технічних засобів механізації на спеціальних майданчиках, під навісами, у боксах тощо. Розроблений і затверджений план розміщення автомобілів із визначенням черговості й порядку евакуації під час пожежі. Впроваджені чергування водіїв у нічний час, вихідні й святкові дні, а також порядок зберігання ключів від систем запалювання. Стоянки автомобілів забезпечені буксирними канатами або штангами з розрахунку один пристрій на десять автомобілів [23].
Забороняється захаращувати приміщення і відкриті майданчики для стоянки автомобілів різними предметами і обладнанням.
Ремонтні майстерні, пункти технічного обслуговування та інші виробничі дільниці, де ремонтують і обслуговують сільськогосподарську техніку, обладнують засобами гасіння пожеж, а також на спеціальних щитах вивішують списки пожежних підрозділів, інструкції з пожежної безпеки.
Для запобігання пожежам і вибухам не допускається виникнення іскор. Підлогу влаштовують неспалиму, а все електричне обладнання у герметичному виконанні.
МТП має у достатній кількості ємностей з піском і пожежний резервуар для гасіння пожеж. Також є укомплектовані пожежні щити.
Не допускається розміщувати поряд із закритими стоянками техніки ковальські, термічні, зварювальні, фарбувальні та деревообробні відділення майстерень і машинних дворів.
Забороняється:
встановлювати на відкритих майданчиках технічні засоби більше встановленої норми, утримувати автомобілі і трактори із не справними паливними системами, відкритими горловинами паливних та гідравлічних систем;
зберігати паливо, за винятком палива, що міститься в баках паливної системи;
залишати автомобіль або тракторний причіп з вантажем;
заправляти поза встановленим місцем паливом трактори, автомобілі та інші технічні засоби;
зберігати порожню тару від палива або інших горючих та легкозаймистих рідин;
застосовувати відкриті джерела вогню для розігрівання двигунів, редукторів та інших систем;
залишати у автомобілях і тракторах промаслені ганчірки;
залишати автомобіль із увімкненим запалюванням.
Трактори, автомобілі та інша техніка мають надходити у майстерню із злитим паливом.
Забороняється застосовувати горючі і легкозаймисті рідини для миття деталей.
6.2 Безпека праці при заготівлі сіна
Поряд із загальними правилами охорони праці і забезпечення техніки безпеки у сільськогосподарському виробництві при заготівлі і закладанні сіна на зберігання необхідно виконувати ряд специфічних вимог.
Перед початком робіт по заготівлі сіна механізатори і робітники повинні пройти інструктаж по техніці безпеки і пожежній безпеці.
Перед початком роботи перевірити наявність на агрегатах чистиків, гачків та інших засобів для очищення робочих органів машини.
При транспортуванні пальці різального апарата косарки повинні бути закриті захисними щитками.
Перед пуском ротаційних косарок перевірити відсутність сторонніх предметів під ротором, а також кріплення роторів і ножів.
Слідкувати, щоб перед пуском і під час роботи нікого не було попереду агрегату.
При роботі підбирача-копнувача ПК-1,6А не можна протягувати сіно під транспортер при увімкненому валі відбору потужності.
Огляд внутрішніх частин копнувача можна проводити тільки при зафіксованій відкидній стінці.
При встановленні на трактори навантажувально-скиртувального обладнання ширина колії передніх коліс трактора повинна бути не менше 1400 мм, а задніх – 1900 мм [4].
Копицевози КУН-10, ПКУ-0,8 та навантажувач ПФ-0,5 забороняється:
використовувати не за призначенням;
піднімати вантажі більшої маси, ніж передбачено технічною характеристикою;
знаходитись під піднятим вантажем та працювати в грозу;
різко гальмувати та виконувати круті повороти при роботі з максимально піднятим вантажем;
рухатись завантаженим копицевозом із швидкістю понад 10, навантажувачем – понад 4 км/год.;
на стоянці залишати робочі органи в піднятому положенні;
відривати порцію сіна від скирти з одночасним поворотом агрегату;
виконувати роботу без навішування ззаду трактора ковша з баластом не менше 900 кг.
На підбирачі-стогоутворювачі СПТ-60 забороняється:
працювати з перекинутим кузовом без підстраховуючи упорів;
використовувати схили для руху накатом;
залишати заповнений сіном кузов на стоянці;
повертати агрегат у момент вивантаження стогу.
Під час скиртування сіна кількість скиртоправів одночасно на скирті не повинна перевищувати шести. Стояти вони повинні не ближче 1,5 м від краю скирти [4].
Забороняється піднімати та опускати з скирти людей стогометом.
Скиртувати сіно можна тільки вдень і при швидкості вітру не більше 10м/с.
Для відпочинку і харчування людей обладнується місце на відстані не менше 25 м від скирти.
Після закінчення скиртування скирти оборюють протипожежною смугою завширшки не менше 3 м та встановлюють грозозахисні щогли, висота яких повинна перевищувати скирту на 2-2,5 м. Для заземлення використовують дріт діаметром не менше 7 мм. Захисна зона щогли орієнтовно приймається 7-8 м [4;6].
При заготівлі пресованого сіна забороняється проштовхувати сіно на підбирач, ремонтувати, регулювати і очищати робочі органи під час роботи машин.
Деталі, які рухаються і обертаються, робочі органи і механізми кормозаготівельних машин і обладнання огороджують захисними кожухами, а біля особливо небезпечних вузлів і механізмів роблять попереджувальні надписи.
На тракторах і машинах, які агрегатуються з ними, а також на самохідних кормо збиральних комбайнах для обслуговуючого персоналу необхідно обладнувати двохсторонню сигналізацію (звукову або іншу) і мати медичну аптечку і бачок (термос) для питної води [6].
Будова та технічна експлуатація вентиляційних установок і обладнання сіносховищ, оснащених електроприводом, мають відповідати діючим правилам технічної експлуатації сільських електроустановок, правилам техніки безпеки по експлуатації електротехнічних засобів у сільськогосподарському виробництві [6].
При електропостачанні пристроїв підігрівання повітря для досушування сіна потребується монтаж пристрою захисту і контролю за втратою струму.
Для активного вентилювання необхідно застосовувати тільки вентилятори із закритими обдуваємими електродвигунами. Вентилятор із електродвигуном повинен мати захисні вібраційні пристрої і виключати тертя лопатей об кожух.
При досушуванні сіна у закритих приміщеннях вентилятори слід встановлювати із зовнішньої сторони на відстані не менше 1 м від незгораємих і 2,5 м від згораємих стін, у скиртах – не менше 2,5 м. Повітропроводи повинні бути із незгораємих матеріалів. Місце встановлення вентилятора огороджують металічними сітками або дерев’яними решітками [6].
Вхідний отвір вентилятора необхідно закривати металічною сіткою з отворами розміром не більше 25´25 мм.
Для обслуговування усіх електроприймачів необхідно передбачити загальний пульт, який встановлюють на незгораємій стіні або опорі, яка стоїть окремо (не ближче 5 м від складу) у спеціальному незгораємому ящику із пристосуванням для пломбування.
Струмопровідний кабель повинен бути надійно захищеним від механічних пошкоджень.
Не допускається укладання кабеля у вологий ґрунт.
При підніманні підстіжного каналу у робоче положення необхідно впевнитися у тому, що ланки підйомного механізму дійшли до упору і каркас каналу прийняв стійке положення.
Огляд, очищення вентиляційних каналів і шахт проводять під контролем відповідальної особи.
Для запобігання попадання води під час дощу у електродвигун вентиляційного пристрою необхідно встановлювати навіс.
У сараях для досушування сіна повинні бути вогнегасники, запас води і піску, відра, лопати. У сіносховищах ставлять блискавкозахист.
Необхідно відводити спеціальні місця для відпочинку, куріння, зберігання і заправки техніки.
Протипожежні відстані між закритими сіносховищами і тваринницькими приміщеннями та іншими спорудами повинні становити 50 м.
Забороняється:
починати роботу не впевнившись в тому, що всі запобіжні загорожі механізмів і машин правильно встановлені;
оглядати, регулювати і усувати неполадки робочих органів кормозаготівельних машин при русі агрегату, а обладнання і електропристрої – при працюючому двигуні;
очищати на робочому або холостому ході від трави ріжучі апарати, рухомі і обертаючі частини машин і механізмів, змащувати ланцюги, підшипники і інші деталі, які труться;
застосовувати для переносного освітлення електроживлення з напругою вище 12В;
використовувати на заготівлі сіна трактори і машини без іскрогасників і вогнегасників;
допускати втрату і розливання палива і мастила при заправці і мащенні тракторів і самохідних сільськогосподарських машин;
розташовувати сіносховища під лініями електропередач;
залишати без догляду працюючі вентиляційні пристрої під час грози;
знаходитися ближче 10 м від тросів при витягуванні підстіжного каналу трактором з-під скирти;
курити і розпалювати багаття у зоні досушування сіна.
Перед пуском вентилятора перевіряють надійність його кріплення, натяг ведучих пасів, легкість обертання робочого колеса, а також відсутність сторонніх предметів всередині.
Пуск вентиляційних установок у сіносховищі проводять поступово. одночасний пуск двох і більше вентиляторів заборонений. Пускові прилади вентиляторів повинні розміщуватись в легкодоступних місцях [6].
Забороняється залишати без нагляду працюючі вентиляційні установки.
Протипожежних правил особливо слід дотримуватися при експлуатації повітропідігрівачів на рідкому паливі:
не допускається зберігання палива і мастильних матеріалів без посередньо біля повітропідігрівачів;
бочку з паливом можна встановлювати не ближче 5 м від повітропідігрівачів;
система подачі палива повинна бути завжди справною;
один раз на добу очищати від нагару форсунки та її відбивачі;
перед пуском камеру згорання необхідно продути повітрям при повністю відкритій заслінці дуттьового вентилятора;
з’єднання теплообмінника і камери згорання повинно бути герметичним;
не допускається підтікання палива в камеру згорання при зупинці повітропідігрівача.
6.3 Розрахунок засобів індивідуального захисту
Механізаторам, допоміжному персоналу і спеціалістам, які зайняті на заготівлі сіна, передбачена безкоштовна видача за встановленими нормами спеціального одягу, взуття та інших засобів індивідуального захисту [19].
Необхідну кількість спеціального одягу і засобів індивідуального захисту для підрозділу визначимо шляхом визначення кількості робітників, зайнятих одночасно на виконанні даної операції і норм видачі спецодягу для даної операції [19].
Дані розрахунків заносимо у таблицю 6.1.
Таблиця 6.1 – Норма видачі спецодягу і засобів індивідуального захисту
| Вид спецодягу | Строк до списування, місяців | Необхідна кількість |
| Костюм із полезахисної тканини | 12 | 5 |
| Респіратор | До зношування | 4 |
| Окуляри захисні | До зношування | 2 |
| Комбіновані рукавиці | 6 | 3 |
| Мило | - | 10 |
| Порошок пральний | - | 5 |
6.4 Рекомендації по поліпшенню умов праці
1.Провести паспортизацію виробничих підрозділів; інженер з охорони праці. Проводиться щорічно
2.Укомплектувати медичні аптечки; інженер з охорони праці. Березень 2003 року.
3.Провести 32-годинні курси з охорони праці; керівники підрозділів господарства. Лютий 2003 року.
4.Встановити необхідну кількість попереджуючих і забороняючи знаків і табличок; інженер з охорони праці. Травень 2003 року.
5.Посилити контроль за виконанням шкідливих та небезпечних робіт; керівники підрозділів. Постійно.
6.Укомплектувати пожежні щити необхідним інвентарем; керівник станції пожежної охорони. Квітень 2003 року.
7.Виділити і обладнати спеціальне місце для куріння; керівники підрозділів. Квітень 2003 року.
8.Забезпечити працюючих необхідною кількістю справних засобів індивідуального захисту; інженер з охорони праці. Травень 2003 року.
9.Придбати нову нормативно-технічну літературу з охорони праці; інженер з охорони праці. Постійно.
10.Дообладнати кабінет з охорони праці зразками засобів індивідуального захисту. інженер з охорони праці. Постійно.
11.Придбати 100 респіраторів для використання при обприскуванні посівів ядохімікатами та для інших небезпечних робіт. інженер з охорони праці. Квітень 2003 року.
12.Придбати 50 вогнегасників різних типів: хімічного типу – 10 шт., порошкових – 30 шт., кислотних – 10 шт.; керівник станції пожежної охорони. Квітень 2003 року.
13.Обладнати вогнегасниками всі технічні засоби, що можуть бути пожежо-небезпечними; керівник станції пожежної охорони. Квітень 2003 року
14.Обладнати тваринницький комплекс душовими та кімнатами для відпочинку; інженер з охорони праці. Квітень 2003 року.
15.Забезпечити робітників, що працюють в полі вагончиками для відпочинку та гарячим харчуванням; інженер з охорони праці. Квітень 2003 року.
7 ЕКОНОМІЧНА ЕФЕКТИВНІСТЬ ПРОЕКТУ
7.1 Розрахунок вартості встановлення будівлі
Розрахуємо вартість встановлення акумуляторів тепла і геліопідігрівачів повітря.
Спочатку розрахуємо вартість привезення гранітного каміння за формулою:
Впр.
=В+О, (7.1)
де Впр.
– вартість привезення граніту, грн.;
В – вартість витраченого палива на привезення граніту, грн.;
О – оплата праці водія, грн..
Вартість витраченого палива обрахуємо як добуток кількості витрачених літрів пального на вартість 1 л пального і на кількість машин, які необхідно для привезення граніту [24].
Кар’єр знаходиться на відстані 10 км від сіносховища. Для привезення необхідної кількості граніту водію необхідно три рази їздити до кар’єру. Отже, загальний шлях S, який автомобіль проїде для того, щоб привезти граніт, буде рівний :
S=(S1
+S2
)×n, (7.2)
де S1
– шлях до каєра, км;
S2
– шлях від кар’єра до господарства;
n – кількість рейсів.
S=(10+10)×3=60 км.
Вартість одного літра палива становить 1 грн 10 коп. При витраті палива 25 л на 100 км буде витрачено 60×25/100=15 л палива. Отже, вартість пального буде становити:
В=15×1,1=16,5 грн.
Оплату праці шофера визначимо із його місячного окладу. Вважаючи, що для привезення гранітного каміння буде затрачено один робочий день, то оплата праці становитиме:
О=М/Д, (7.3)
де М – місячний оклад водія, грн. М=120 грн;
Д – кількість днів у місяці; Д=30днів.
О=120/30=4,0грн.
Отже, вартість привезення граніту становить:
Впр
=16,5+4,0=20,5 грн.
Визначимо вартість побудови сонячних акумуляторів Вак
.
Для цього візьмемо денну тарифну ставку столяра, яка рівна С=3,34 грн. і помножимо її на кількість робітників N=4, які необхідні для побудови:
Вст.
=С×N, (7.4)
Вст
=3,34×4=13,36 грн.
Аналогічно визначаємо оплату праці слюсарів Вс
і зварювальників Взв
:
Вс
=3,56·2=7,12грн;
Взв
=3,56·1=3,56грн.
Тоді, вартість побудови сонячних акумуляторів знайдемо за формулою:
Ва.
=Вст.
+Вс
+Взв
, (7.5)
Ва
=13,36+7,12+3,56=24,04 грн.
Визначимо вартість побудови геліопідігрівачів повітря, аналогічно до визначення вартості побудови акумуляторів тепла, врахувавши лише те, що будують їх два дні чотири столяри і один слюсар:
Вг
=Вст
·4+Вс
·1=13,36·4+7,12·1=60,56 грн.
Обрахуємо вартість будівельних матеріалів.
Вартість плівки визначимо помноживши необхідну кількість її м2
на вартість 1 м2
. На акумулятори тепла необхідно 50 м2
, а на геліопідігрівачі повітря – 60 м2
. Вартість 1 м2
плівки складає 1,5 грн. Отже вартість плівки становить:
Вп
=(60+50)·1,5=165грн.
Вартість чорної фарби для фарбування шиферного покриття під геліопідігрівач повітря становить:
Вф
= Цф
·nф
, (7.6)
де, Вф
– вартість фарби, грн.,
Ц – ціна однієї 3-х кілограмової банки фарби, грн, Ц=28 грн / кг,
nф
– кількість банок фарби, яка необхідна для фарбування, n=3.
Вф
=28·3=84 грн.
Вартість інших будівельних матеріалів становить по обрахункам: Він
=550 грн.
Після проведення необхідних підрахунків обчислимо загальну вартість встановлення акумуляторів тепла і геліопідігрівачів повітря. Для цього підсумуємо усі отримані дані за формулою:
Вз
=Впр
+Ва
+Вг
+Вп
+Вф
+Ві
(7.7)
Тоді отримаємо.
Вз
=20,5+24,04+60,56+165+84+550=904,1 грн.
7.2 Розрахунок економічних показників
Визначимо балансову вартість споруди за формулою:
Б=Ц·Ч, (7.8)
де Ц – ціна споруди, Ц=Вз
=904,1 грн;
Ч – коефіцієнт, який враховує затрати на транспортування машини та її монтаж, Ч = 1,2 [24].
Б=904,1·1,2=1084,92 грн..
Додаткові капіталовкладення визначимо:
DК = К1
– К0
, (7.9)
де DК – додаткові капіталовкладення на нову споруду, грн.;
К1
– капіталовкладення в нову споруду, грн., (К1
=Б);
К0
- капіталовкладення в базову споруду(К0
=Б0
).
DК=1084,92– 0=1084,92 грн..
За розрахунками проведеними в четвертому розділі ми бачимо, що за допомогою акумуляторів тепла і геліопідігрівачів повітря за добу економиться 24,96 кг умовного палива.
Визначимо річний (сезонний) економічний ефект за формулою:
Ре
=П·Кд
·Цп
·к, (7.10)
де П – кількість зекономленого палива, кг,
Кд
– кількість днів роботи технології,
Цп
– ціна палива, грн.,
к – перевідний коефіцієнт, к=1,2.
Ре
=24,96·15·1,1·1,2=1494,21 грн.
Обрахуємо строк окупності капіталовкладень за формулою:
Со
=DК/Ре
. (7.11)
Со
=1084,92/494,21=2,19 сезону.
Із проведених розрахунків видно, що технологія окупить себе за 2,19 сезону. Отже, дана технологія сушіння сіна є ефективною і корисною для впровадження у господарствах.
Результати розрахунків економічної ефективності проекту заносимо в таблицю 7.1.
Таблиця 7.1 – Техніко-економічні показники проекту
| Найменування показника | Базова | Модернізована | Відхилення, +, - |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Економія палива, кг | - | 24,96 | - |
| Кількість обслуговуючого персоналу, чол | 2 | 2 | - |
| Час сушіння сіна протягом доби, год | 14 | 20 | 6 |
| Витрата електроенергії, кВт | 685 | 630 | -55 |
| Додаткові капіталовкладення, грн. | - | 1084,92 | - |
| Річний (сезонний) економічний ефект, грн | - | 494,21 | - |
| Строк окупності затрат, років | - | 2,19 | - |
З даних таблиці і проведених розрахунківможна зробити висновки, що запропонований варіант акумуляторів тепла і геліопідігрівачів повітря є досить економічно вигідним для впровадження у господарствах області. Так бачимо, що модернізований варіант має ряд переваг. Зокрема – економія палива. Даними пристроями економиться 24,96 кілограм умовного палива за добу, що за повний термін сушіння сіна становитиме 249,6-299,52 кілограми умовного палива. Також збільшується тривалість сушіння сіна протягом доби на 6 годин, що становить 20 годин. Це дозволяє скоротити загальний строк сушіння до 5-8 днів. Дана конструкція дає економічний ефект в 494,21 грн. в рік. Впровадження нової технології окупиться за 2,19 сезони.
8 ОЦІНКА ТЕХНОЛОГІЙ НА КОНКУРЕНТНОЗДАТНІСТЬ
Застосування акумуляторів тепла і геліопідігрівачів повітря при заготівлі сіна методом активного вентилювання
Урожай (ц/га) (б): сіна 50,0
Урожай (ц/га) (н): сіна 50,0
Вміст обмінної енергії : по базовій – 8,4 МДж/кг; по новій - 8,4 МДж/кг
Вміст обмінної енергії (МДж/га) в готовому продукті:
По базовій : Еб
u
=(aпр*
U)= 8,4 МДж/кг *
5000 кг/га = 42000 МДж/га
По новій: Ен
u
=(aпр*
U)= 8,4 МДж/кг *
5000 кг/га = 42000 МДж/га
1.Коефіцієнт технічного рівня
Ктр
= [ (Вб
/Вн
) + (Зпр
б
/Зпр
н
) + (Пб
/Пн
) + (Мб
/Мн
) ] /4 (8.1)
де – Ві
– експлуатаційні затрати по технології, грн/га
Зпр
і
– затрати людської праці по технології люд.-год./га
Пі
– приведені затрати по технології, грн/га
Мі
–питома металоємність технології, кг/га
Ктр
б-н
=[(26,5/20,10)+(1,11/0,24)+(39,97/32,16)+(32,88/22,36)]/4=2,164
2.Коефіцієнт енергетичної оцінки
Ке
= (Еб
т
/Ен
т
)*
а
+ (Кет
н
/Кет
б
)*
в +
(Еш
б
/Еш
н
)*
с
(8.2)
а
+ в
+ с
= 1; а=
0,5;в
=0,5; с=
0.
де – Кет
і
= Еу
і
/ Ет
і
–
коефіцієнт енергетичної ефективності технології
Ет
і
– енерговитрати по технології, МДж/га
Еш
і
– енергетичний еквівалент шкідливих наслідків по технології, МДж/га
Кет
б,н
=Еб,н
u
/Ет
б,н
(8.3)
Кет
б
= 42000(МДж/га) / 458,62(МДж/га) = 91,579
Кет
н
= 42000(МДж/га)/ 288,46(МДж/га) = 145,601
Ке
б-н
= (458,62/288,46)*
0,5 + (91,579/145,601)*
0,5 =1,109
3.Коефіцієнт інтегральної оцінки
J=Qн
/Qб
(8.4)
Qн,б
= Gн,б
/Пн,б
(8.5)
де – Qi
– грошовий вираз отриманої продукції з 1 га на 1 грн. затрат
Пі
– приведені затрати по технології, грн/га
Gi
– питома вартість отриманої продукції, грн/га
Qб
=42000 (МДж/га) *
0,07 (грн/МДж) / 39,97 (грн/га)= 73,555
Qн
=42000 (МДж/га) *
0,07 (грн/МДж) / 32,16 (грн/га) =91,418
Jб-н
= 91,418/73,555=1,243
4.Комплексний коефіцієнт конкурентноздатності
K = m*
Kтр
+ р*
J + n*
Ke
(8.6)
m + n + p =1
а) m = n = р=0,333
Кб-н
= 0,333*
(2,164+1,243 + 1,109) =1,504
9 ОХОРОНА НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА
Широке впровадження інтенсивних і індустріальних технологій, використання у великій кількості добрив, гербіцидів веде до порушення історично складених на протязі цілих геологічних епох умов і забруднення навколишнього середовища. Проблема охорони навколишнього середовища прийняла особливе значення і стала міжнародною.
Це необхідно враховувати при виробництві сільськогосподарських культур за інтенсивною технологією. Велику увагу звертають на економічне використання туків – їх вносять при оранці з основним добривом, а також в формі стартових доз при сівбі і дроблених підживлень під час вегетації, що забезпечує найбільш ефективне засвоєння поживних речовин рослинами, не допускаючи змиву поверхневим стоком і зменшує можливість вимивання їх ґрунтовими водами.
Для зменшення негативного впливу пестицидів на навколишнє середовище рекомендується застосовувати їх в мінімальних дозах і тільки при достатній технічній підготовці працівників та суворому дотриманні правил техніки безпеки.
При виборі препаратів слід враховувати не тільки їх токсичність і економічні фактори, а також і поведінку в конкретних об’єктах навколишнього середовища, можливість накопичення в живих організмах.
Забороняється обробляти посіви пестицидами з метою профілактики на випадок появи шкідливих організмів. Рекомендується широко застосовувати інтегровану систему захисту рослин проти шкідників, хвороб і бур’янів.
Впровадження інтенсивної технології виробництва сільськогосподарських культур нерозривно зв’язано з охороною ґрунту від водної і вітрової ерозії. Ерозія ґрунту завжди існувала в природі як негативний процес, швидкість якого такого ж порядку як і швидкість процесу ґрунтоутворення. Це природна геологічна ерозія, якій запобігти неможливо, яка особливої шкоди не завдає (вона проходить повільно і майже непомітно).
Поряд з цим геологічним процесом є прискорена або руйнівна ерозія, яка виникає під впливом діяльності людини. При прискореній ерозії втрата компонентів ґрунту не компенсується і ґрунт частково або повністю втрачає родючість.
Основною причиною підсилення процесу вітрової ерозії є руйнування їх структури внаслідок втрати значної кількості органічних речовин.
Водна ерозія виникає при великих розмірах полів, використанні чистих парів, використанні потужної сільськогосподарської техніки, яка все більше застосовується фермерами.
У глобальних масштабах основними причинами ерозії стали:
- зменшення рослинності;
- розорювання землі на великих площах без застосування ґрунтозахисних сівозмін;
- надмірне випасання тваринами.
Неправильні методи землеробства приводять до появи і розвитку прискореної ерозії.
Основними засобами попередження вітрової ерозії вважають зменшення ширини полів, залишання післяжнивних рослинних рештків на полі, розміщення смугами сільськогосподарських культур впоперек пануючих вітрів, створення захисних лісових смуг.
Встановлено, що збереження на поверхні ґрунту рослинних залишків при застосуванні ґрунтозахисного обробітку – найбільш простий і доступний метод для попередження як вітрової так і водної ерозії.
Ґрунтозахисний обробіток зводить до мінімуму змиття ґрунту і пошкодження його вітром. До числа доступних протиерозійних заходів відноситься оранка і посів впоперек схилу. Оранка впоперек схилу звужує стікання талих вод в середньому на 8,5 мм.
Різне значення в протиерозійному відношенні має створення штучного мікрорельєфу. На зябові він має низьку ефективність внаслідок погіршення фільтраційної здатності ґрунтів. Зовсім інший результат одержують при формуванні стоку у весняно-літній період при зливах. Водопроникність ґрунтів підвищується в 1,5 – 5 разів.
Із спеціальних технологій вирощування озимих на схилах, отримали поширення ґрунтозахисні технології, які передбачають без відвальне мілке рихлення в сукупності з щілюванням. В лісостеповій зоні України, застосовують рихлення з щілюванням. Це скорочує змиття ґрунту в 3-4 рази і підвищує урожайність в середньому на 4,7 ц/га у порівнянні з відповідною оранкою.
Особливе значення в охороні сільськогосподарських угідь належить захисним лісовим насадженням, утвореним біля доріг на межах полів, на схилах ярів і балок, на еродованих ґрунтах, біля річок і водойм. Лісові насадження зменшують швидкість вітру, затримують сніг на полях, зменшують примерзання ґрунту, захищають посіви від шкідливого впливу екстремальних погодних умов. З цією метою на схилах, які мають більше 3°,закладаються водорегулюючі і водопоглинаючі лісові масиви, які зменшують поверхневий стік опадів і потім частково переводять їх в ґрунт. На межах полів закладаються різні конструкції лісових смуг, які зменшують силу вітру, затримують сніг на полях, пом’якшують погодні умови.
Усі лісові насадження складають єдину систему захисту території господарства від водної та вітрової ерозії, пом’якшують природнокліматичні умови, особливо в засушливі роки, що проявляється в підвищенні урожайності зернових культур в межах 3-5 ц/га. Особливо важливу роль відіграє конструкція лісових насаджень. Так найбільш продуктивнішими є напівпродувні лісосмуги, які пропускають не більше 25-35% вітрового потоку. Такі полоси в зимовий час не накопичують під кронами багато снігу, він відкладається на полях, а влітку вони сприяють провітрюванню зернових посівів, що значно зменшує розвиток шкідників, особливо в дощову погоду.
Придорожні лісові насадження повинні бути мало продувними і затримувати сніг в зимовий час.
Водорегулюючі і водопоглинаючі насадження ефективніше розміщати широкими смугами з великою кількістю кущів, щоб під ними ґрунт не промерзав і в зимовий час добре пропускав стікаючу з полів воду під час відлиг у зимовий період.
Для запобігання забрудненню повітря не слід допускати спалювання старої соломи, поживних решток, ефективніше застосовувати їх для накопичення органічних речовин в ґрунті.
Впровадження природоохоронних заходів у інтенсивну технологію виробництва сільськогосподарських культур буде сприяти підвищенню родючості ґрунтів, збільшенню врожайності, покращенню якості продукції, охороні навколишнього середовища від руйнування і забруднення.
ВИСНОВКИ
При виконанні дипломного проекту проведено аналіз технології вирощування конюшини на сіно з розробкою геліопідігрівачів повітря (сонячного теплогенератора і шиферної геліопанелі) для досушування сіна активним вентилюванням. Зроблено аналіз господарської діяльності господарства. Проведено аналіз літературних джерел.
На основі передових досягнень науки і техніки розроблена технологічна карта на вирощування конюшини на сіно, побудовані графіки завантаження тракторів і сільськогосподарських машин.
Розроблена операційно-технологічна карта на досушування сіна методом активного вентилювання. Запропонована конструкція акумуляторів тепла і геліопідігрівачів повітря для підігрівання повітря при досушуванні сіна. Дана конструкція дає змогу значно зменшити строки процесу сушіння, запобігає зменшенню вмісту поживних речовин у кормі за рахунок зменшення втрат від довгострокового сушіння.
Проведено техніко-економічний розрахунок проекту, з якого видно, що за допомогою акумуляторів тепла і геліопідігрівачів повітря економиться 24,96 кілограм умовного палива, а термін сушіння протягом доби збільшується на 6 годин, що дозволяє значно скоротити тривалість загального часу сушіння.
Розглянуто основні проблеми охорони праці та техніки безпеки. Висвітлено актуальні питання, на які необхідно звернути увагу при проведенні інструктажів з техніки безпеки. Запропоновані заходи для поліпшення умов праці в господарстві. Зроблено огляд найбільш суттєвих проблем охорони навколишнього середовища і запропоновано різні заходи по поліпшенню цих умов. Використання запропонованої конструкції дозволяє не затрачати значні кошти на побудову сіносховищ. Також господарства зекономлять і на електроенергії внаслідок використання безкоштовної сонячної енергії у акумуляторах тепла.
СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ
1. Звіти господарства села Бохоники Вінницького району Вінницької області за 1999, 2000, 2001 роки.
2. Багаторічні трави в інтенсивному кормо виробництві / Б.С.Зінченко, П.Т.Дровець, Й.І.Мацьків та ін. За ред. Б.С.Зінченка. – К.: Урожай, 1991. – 192 с.
3. О.А.Бабич, А.Д.Гарькавий. Кормові і лікарські рослини ХХ – ХХІ століття. К.: “Аграрна наука”, 1996.-542с.
4. Методические рекомендации по консервированию трав и кукурузы / В.Р.Панченко, Г.А.Богданов, В.П.Черепанов и др.: – К.: Урожай, 1984. – 44 с.
5. Пятрушявичюс В.И., Любарський В.М. Активное вентилирование травяных кормов. – Агропромиздат. Ленинград. отд-ние, 1986. – 96 с., ил..
6. Довідник по заготівлі і зберіганню кормів/ А.О.Бабич, С.Й.Олішинський (упоряд.), В.А.Ясенець кий та ін. – К: Урожай, 1989. – 176 с., іл..
7. Технология приготовления рассыпного, измельченного сена с досушкой активным вентилированием (рекомендации) / В.А.Бондарев, А.А.Макаров, А.Г.Мюляр и др.: – М.: Агропромиздат, 1988. – 22 с.
8. Примак І.Д., Ґудзь В.П. Операційні технології вирощування кормових культур. – К.: Урожай, 1995. – 288 с.
9. Новые типы сельскохозяйственных хранилищ / А.Л.Шагин, В.Б.Гончаров, Н.В.Криженко. – К.: Урожай, 1990. – 200 с., ил..
10. Устройство для сушки в стогах сельскохозяйственных кормов. А.С.№1438654А1 СССР, МКН А 01 F25/08/ А.Д.Гарькавый, Л.В.Погорелый, В.А.Ясенецький, П.А.Мороз, Н.П.Каминский и М.И.Дмитрук 4209745/30-15. Заявлено 16.03.87.
11. Устройство для сушки сельскохозяйственных кормов. А.С.№1772904А1 СССР, МКН А 01 F 25/08/ А.Д.Гарькавый, Э.А.Кожевой, Е.П.Скитенко, А.Н.Андрикевич, В.В.Вержиковский, А.В.Гвоздев, Н.П.Каминский и Д.Ф.Москвин. 4329614/30. Заявлено 18.11.84.
12. Устройство для сушки сельскохозяйственного корма в стогах. А.С.№1680009А1 СССР, МКН А 01 F 25/08/ А.Д.Гарькавый, В.В.Панченко, Э.А.Кошевой, И.П.Масло, Д.Ф.Москвин, В.В.Вержиковский и Е.П.Скитенко. 4171767/15. Заявлено 30.12.86.
13. Устройство для замера параметров воздуха при сушке А.С.№262711 СССР, МПК F 26b/ Я.В.Анспакс, В.Г.Вольтер, Э.П.Пунт, А.Н.Борзило и Ю.А.Дерканосов. 1187297/24-6. Заявлено 03.10.67.
14. Сушильная камера А.С.№1495612А1 СССР, МКН F 26 В 9/06/ И.П.Деркачев, А.Д.Гарькавый, В.Е.Болотин, Э.М.Кукуев и Н.В.Соколовская. 4274196/24-06. Заявлено 06.07.87.
15. Каркас гелиосушилки сельскохозяйственных кормов. А.С.№1762793А1 СССР, МКН А 01 F 25/08/ А.Д.Гарькавый, В.В.Панченко и А.В.Спирин. 4366775/15. Заявлено 21.12.87.
16. Сводчатое сооружение. А.С.№1738947А1 СССР, МКН Е 04 В 1/32, Е 04 D 13/18/ А.Д.Гарькавый, П.А.Мороз и В,А.Спирин. 4667222/33. Заявлено 27.03.89.
17. Установка для формирования скирд. А.С.№528064 СССР, МКН А 01 D 85/00, А 01 F 25/08/М.И.Филимонов, В.А.Рикк, В.А.Щедринов, К.М.Ким и Ю.В.Белотелов. 2001350/15. Заявлено 01.03.74.
18. Установка для сушки сельскохозяйственных продуктов. А.С.№1420321 А1 СССР, МКН F 26 B 9/06, А 01 F 25/08/ И.П.Деркачев, А.В.Гвоздев, А.Д.Гарькавый и Н.В.Соколовская. 4163010/24-06. Заявлено 15.12.86
19. Беляков Г.И. Практикум по охране труда. – М.: Агропромиздат, 1988. – 160с., ил. – (Учебники и учеб. пособия для студентов высш. учеб. заведений).
20. Машиновикористання в землеробстві / В.Ю.Ільченко, Ю.П.Нагірний, А.П.Джолос та ін.; За ред. В.Ю.Ільченка і Ю.П.Нагірного. – К.: Урожай, 1996. – 384 с.
21. Методичні вказівки по машиновикористанні в землеробстві. – Вінниця. 1999р.
22. Експлуатація машинно-тракторного парку в аграрному виробництві / В.Ю.Ільченко, П.І.Карасьов, А.С.Лімот та ін.; За ред. В.Ю.Ільченка. – К.: Урожай, 1993. – 288 с.
23. Гряник Г.М., Лехман С.Д., Бутко Д.А. Охорона праці. – К.: Урожай, 1994. – 272 с., іл..
24. Методичні Вказівки по організаційно-економічному обґрунтуванню інженерних рішень в дипломних проектах по вдосконаленню сільськогосподарської техніки / І.Й.Табенський, О.П.Недбалю, С.Г.Кафлевська, В.Ф.Цвігун. – Вінниця; 2001.-16с..
25. Даффин Дж.А., Бекман У.А. Тепловые процессысиспользованием солнечной энергии. Пер. с анг.. - М.: Мир, 1977. - 429 с.
26. Крейт Ф., Блэк У. Основы теплопередачи. Пер.с англ. - М.:Мир. 1983. - 512 с.
27. Корн Г., Корн Т. Справочник по висшей математике для научных работников иинженеров. Пер.с англ. - М.: Наука, 1973 -832 с.
28. Зінченко О.І. Кормо виробництво: Підручник. К.: Вища шк., 1994. – 440с.,іл..
29. Комплексна механізація кормо виробництва / В.А.Ясенецький, С.Й.Олішинський, В.Ю.Поєдинок, А.Д.Гаркавий. – К.: Урожай, 1992. – 216 с.
30. Агулов І.І. та інші. Довідник по зберіганню сільськогосподарської техніки. - К: Урожай, 1988.-104с.
31. Типові норми виробітку, витрати палива на механізовані польові роботи в сільському господарстві. – К.: Урожай, 1987. – 416 с..
32. Ясенецький В.А., Єрмоленко В.О., Гарькавий А.Д. Зниження енергозатрат у тваринництві і кормо виробництві. – К.: Урожай, 1989. – 136 с.
33. Аллилуев В.А. и др. Практикум по эксплуатации машинно-тракторного парка. – М: Агропромиздат, 1987. – 307с.
34. Артеменко Н.А. Экономическая эффективность сельскохозяйственной техники. – М. : Агропромиздат, 1985. – 208 с.
35. Бельских В.И. Справочник по техническому обслуживанию и диагностированию тракторов. – М : Россельхозиздат, 1975.-400с.
36. Гуревич А.М. и др. Техническое обслуживание машинотракторных агрегатов. -–М: Росагропромиздат. 1988. – 240 с.
37. Ленский А.В. Специализированное техническое обслуживание машинно-
тракторного парка. – М: Росагропромиздат, 1989. – 236 с.
38. Лурье А.Б. и др. Курсовое и дипломное проектирование по сельскохозяйственным и мелиоративным машинам. – Л.: Агропромиздат. Ленинградское отделение, 1991. – 224 с.
39. Пилыщиков Л.М. Практикум по эксплуатации машинно-тракторного парка, М.: «Колос», 1976. – 272 с.
40. Погорелый Л.В. и др. Научные основы повышения производительности сельскохозяйственной техники. – К.: Урожай, 1989. – 240 с.
41. Антонишин Р.З. и др. Практическое руководство по технологической наладке сельскохозяйственной техники. – К.: Урожай, 1987. – 224 с.
Технологічна карта Заготівля сіна з конюшини з досушуванням методом активного вентилювання і застосуванням акумуляторів тепла (базова)
Урожайність продукції, 50,0 ц/га
Прод.
Витрата
Затрати
Експл.
Капітальні
Приведені
Металоє Енергоза
Шифр
Агрегат
Дата
Одиниця
Об'єм
змінна,
палива,
праці,
затрати,
вкладення,
затрати,
мність,
трати,
N
виміру
операції
га/год
кг/га
люд*год/га
грн/га
грн/га
грн/га
кг/га
МДж/га
1120001ДТ-75М+ЛДГ-1020.08га1,005,143,000,196,7111,608,4514,38212,13
Лущення дисковим лущильником
2140000Т-150+ПЛН-5-3505.09га1,001,0016,301,0029,1833,6234,2333,88868,12
Оранка
3170000Т-150+СП-16А+БЗТС-1,028.03га1,0014,201,200,072,544,203,176,3981,61
Боронування
4160090Т-150К+СП-11А+КПС-405.04га1,006,204,200,168,1912,3710,048,09242,94
Передпосівна культивація
5240030ДТ-75М+СП-16А+СЗ-3,6А05.04га1,004,602,600,87189,7727,19193,8516,89407,06
Посів
6470000МТЗ-82+СВУ-2,6А02.01га1,005,802,000,173,513,734,079,03121,04
Снігозатримання
7430081ДТ-75М+ПФП-1,212.04га1,00171,000,590,010,820,220,850,0826,14
Завантажування мінеральних добрив
8730000ГАЗ-53А12.04га1,0034,301,000,031,770,251,810,0555,28
Транспортування добрив
9420010МТЗ-82+МВУ-5А12.04га1,004,003,100,25112,9713,17114,956,554398,33
Внесення мінеральних добрив
10170000МТЗ-82+СП-11А+БЗСС-1,012.04га1,007,501,700,133,214,323,865,7396,71
Боронування
11510019ХТЗ-121+3*КРН-3,005.06га1,008,02,900,436,409,917,894,54155,33
Скошування трави
12550053Т-25А+ГВК-6,0А06.06га2,003,651,200,556,146,057,9510,52170,16
Ворушіння трави
13 55000 ЮМЗ-6Л+БКФ-2 06.06 га 1,00 2,00 1,20 0,87 6,40 9,37 7,81 10,52 170,16
Згрібання сіна
14 55001 МТЗ-82+ПС-4 06.06 га 1,00 2,50 1,75 0,24 20,10 78,38 32,16 22,36 288,46
Підбирання сіна
15 790000 Т-25А+ПГ-0,2А06.06 га1,002,00 1,502,004,868,306,102,7199,21
Закладання на вентилювання
16790010 УВС-16 + АТ 06.06 га1,000,2015,005,0054,30200,0084,3040,001908,97
Активне вентилювання08.06 - - 2,004,868,306,102,7199,21
Всього
92,1922,24633,47948,01776,50271,8911518,55
Технологічна карта
Заготівля сіна з конюшини з досушуванням методом активного
вентилювання і застосуванням акумуляторів тепла (нова)
Урожайність продукції, 50,0 ц/га
Прод. Витрата Затрати Експл. Капітальні Приведені
Металоє Енергоза
Шифр
Агрегат
Дата
Одиниця
Об'єм
змінна,
палива,
праці,
затрати,
вкладення,
затрати,
мність,
трати,
N
виміру
операції
га/год
кг/га
люд*год/га
грн/га
грн/га
грн/га
кг/га
МДж/га
1120001ДТ-75М+ЛДГ-1020.08га1,005,143,000,196,7111,608,4514,38212,13
Лущення дисковим лущильником
2140000Т-150+ПЛН-5-3505.09га1,001,0016,301,0029,1833,6234,2333,88868,12
Оранка
3170000Т-150+СП-16А+БЗТС-1,028.03га1,0014,201,200,072,544,203,176,3981,61
Боронування
4160090Т-150К+СП-11А+КПС-405.04га1,006,204,200,168,1912,3710,048,09242,94
Передпосівна культивація
5240030ДТ-75М+СП-16А+СЗ-3,6А05.04га1,004,602,600,87189,7727,19193,8516,89407,06
Посів
6470000МТЗ-82+СВУ-2,6А02.01га1,005,802,000,173,513,734,079,03121,04
Снігозатримання
7430081ДТ-75М+ПФП-1,212.04га1,00171,000,590,010,820,220,850,0826,14
Завантажування мінеральних добрив
8730000ГАЗ-53А12.04га1,0034,301,000,031,770,251,810,0555,28
Транспортування добрив
9420010МТЗ-82+МВУ-5А12.04га1,004,003,100,25112,9713,17114,956,554398,33
Внесення мінеральних добрив
10170000МТЗ-82+СП-11А+БЗСС-1,012.04га1,007,501,700,133,214,323,865,7396,71
Боронування
11510019ХТЗ-121+3*КРН-3,005.06га1,008,02,900,436,409,917,894,54155,33
Скошування трави
12550053Т-25А+ГВК-6,0А06.06га2,003,651,200,556,146,057,9510,52170,16
Ворушіння трави
13 55000 ХТЗ-121+БКФ-2+830S 06.06 га 1,00 2,5 1,75 0,24 20,10 78,38 32,16 22,36 288,46
Підбирання сіна
14 790000 Т-25А+ПГ-0,2А06.06га1,002,001,502,004,868,30 6,102,7199,21
Закладання на вентилювання
15790010 УВС-16 + АТ 06.06 га1,000,2015,005,0054,30200,0084,3040,001908,97
Активне вентилювання 08.06 0,24 20,10 78,38 32,16 22,36 288,46
Всього
90,9921,37627,07938,64768,69261,3711348,39