Меню
Предыдущая     |         Содержание     |    следующая

Сверхмощные тракторы

Тенденции и проблемы развития средств механизации сельскохозяйственного производства

Реализация задач по техническому перевооружению сельскохозяйственного производства позволила существенно поднять уровень его механизации. В результате полностью механизированы технологические процессы основной обработки почвы, посева зерновых, хлопчатника и сахарной свеклы, уборки зерновых и силосных культур. Завершается комплексная механизация посадки картофеля, сенокошения, уборки кукурузы на зерно, внесения минеральных удобрений, посева овощей и междурядной обработки пропашных культур. Благодаря поставке в колхозы и совхозы новых высокопроизводительных машин, имеющих повышенные скоростные, энергетические и эксплуатационные параметры, существенно повысилась производительность труда. К примеру, средняя производительность кукурузоуборочных комбайнов, поставленных сельскому хозяйству в 1980 г., по сравнению с аналогичной техникой 1975 г. в 2,5 раза выше, свеклоуборочных комбайнов более чем в 2,2 раза. На полях страны появились овые сельскохозяйственные машины, позволившие механизировать уборочные работы, ранее выполнявшиеся вручную (томатоуборочные жомбайны, капустоуборочные машины, машины для уборки ягод). Повысился уровень механизации ряда работ в земледелии, при выполнении которых еще в значительной мере используется ручной труд. Представление о современном уровне механизации в сельском хозяйстве дает табл. 1.15. Оснащение сельского хозяйства новой техникой позволило колхозам и совхозам страны внедрить в земледелии прогрессивную технологию. Еще шире применяются послеуборочная поточная обработка зерна на зерноочистительных и зерноочистительно-сушильных линиях и пунктах, поточная и поточно-перевалочная уборка сахарной свеклы, поточная уборка картофеля с помощью картофелеуборочных комбайнов и механизированных сортировальных пунктов. Однако жак в растениеводстве, так и в овощеводстве и животноводстве ряд операций полностью механизировать пока еще не удалось. Так, на конец десятой пятилетки подача воды была механизирована на фермах и комплексах крупного рогатого скота на 85%, свиноводческих на 93%, птицеводческих на 94%; раздачу кормов удалось механизировать соответственно на 36, 61 и 78%; удаление навоза на 65, 81 и 80%, доение коров на 87% [71]. Комплексная механизация на начало 1980 г. была осуществлена на 61% свиноводческих: ферм, 69% птицеводческих и на 39% ферм и комплексов крупного рогатого скота. В растениеводстве и животноводстве, а также при ремонте и обслуживании сельскохозяйственной техники еще много операций приходится выполнять вручную. По данным работы [52], число последних: превышает 300. В итоге все еще велики затраты труда на производство единицы продукции.

Тенденции в области механизации сельскохозяйственного производства определяются необходимостью реализации Продовольственной программы. Для ее выполнения необходимо к 1991 г. в основном завершить комплексную механизацию сельскохозяйственного производства в соответствии с зональными условиями, обеспечив резкое сокращение затрат труда при выполнении технологических процессов и существенное уменьшение потерь продукции и улучшение ее качества независимо от погодных условий. Предстоит также завершить переход от разработки, испытаний и производства разрозненных машин к реализации системы технологической подготовки сельскохозяйственного производства, к проектированию технологий и поточно-технологических линий, созданию для них соответствующих комплексов машин основного и вспомогательного назначения, а также к комплексному, испытанию различных технологий. Необходимо определить и разработать научные основы и программу повышения технико-экономических показателей машин и оборудования для растениеводства и животноводства, определяющих их производительность, энергопотребление и надежность в соответствии со спецификой условий труда в сельском хозяйстве. Большое внимание уделяется обеспечежию существенного улучшения использования выделяемых ресурсов, техники, дальнейшему росту эффективности сельскохозяйственного производства.

 

Отсюда следует, что характерной особенностью современного этапа развития сельскохозяйственного производства является завершение комплексной механизации производства основных видов продукции на основе энерго- и ресурсосберегающих технологий. Особое внимание уделяется почвозащитным и индустриальным технологиям возделывания сельскохозяйственных культур для различных поч-венно-климатических зон, производства высококачественных кормов и хранения продукции 12, 27, 28, 33, 46, 49, 51]. Получили развитие комплексные программы защиты почв от эрозии. Составлена и реализуется специальная программа, касающаяся воздействия ходовых систем мобильных машин на почву. Успешно ведутся работы по созданию агрегатов высокой проходимости для локального внесения удобрений, комбинированных агрегатов, рыхлителей. Однако нуждаются в ускорении работы по разработке новых приемов обработки почвы и созданию технических средств, обеспечивающих высокие устойчивые урожаи. Ведутся работы по подготовке условий для комплексной механизации. На основе составленных операционных технологий возделывания различных сельскохозяйственных культур подобраны комплексы технических средств, определена соответствующая нормативная база, применяются методы управления качеством продукции. Ведутся работы по проектированию типовых индустриальных технологий возделывания пропашных культур и комплексной механизации производства зерна. Реализуется 12-рядный комплекс машин для уборки сахарной свеклы, а также машин, способных повысить эффективность обработки междурядий и ухода за растениями. Разработана технология уборки картофеля с использованием комбайна с роторными рабочими органами, позво-, ляющими уменьшить поступление в машину балластного технологического материала.

Все большее распространение получают широкозахватные агрегаты. Обоснованы типаж тракторов (в Международную систему машин включены тракторы 43 типоразмеров 8 тяговых классов от 2 до 80 кН) и схемы бессцепочных агрегатов. Создана база для перехода к автоматизированным системам управления технологическими процессами на полях и фермах. При создании новой сельскохозяйственной техники особое внимание уделяется применению прогрессивных методов проектирования, включая метод агрегатной унификации. Это дало возможность разработать унифицированный ряд тракторов сельскохозяйственного назначения; ведется работа по распространению метода агрегатного проектирования на все виды сельскохозяйственной техники.

С целью повышения эффективности использования капиталовложений в качестве основного принципа оснащения хозяйств новой техникой широко практикуется поставка не отдельных машин, а единовременное техническое перевооружение целых производственных единиц, предполагающее сочетание тракторов определенных типов с полным набором агрегатируемых машин. В связи с необходимостью обеспечить увеличение средней наработки на отказ, которая не должна быть меньше периода напряженных работ, ведется поиск принципиально новых конструктивных решений рабочих органов, передач, ходовой части, а также работы по совершенствованию технологии. Развитие и внедрение комплексной механизации, организация поточного производства работ по технологическим циклам неразрывно связаны с механизацией погрузочно-разгрузочных и транспортных работ. Поэтому подготовлена и реализуется программа создания соответствующих средств как общего, так и технологического назначения. В связи с тем, что две трети пахотных земель нашей страны нуждаются в защите от ветровой и водной эрозии, особое внимание уделяется механизации работ по защите почв от вредных последствий этого явления. Водной эрозии подвержено около 125 млн. га пашни, ветровая может проявляться на площади 92 млн. га, в районах совместного проявления водной и ветровой эрозии находится около половины эрозионноопасных земель. В комплексе мер по борьбе с эрозией важное место принадлежит почвозащитным технологиям и противоэрозионной технике для возделывания полевых культур в различных почвенно-климатических зонах. В районах действия ветровой эрозии широко распространены почвозащитные технологии, основанные на применении плоскорезной обработки с сохранением на поверхности поля стерни и других растительных остатков. Такая обработка надежно защищает почву от выдувания и способствует повышению урожайности. В настоящее время создан комплекс противоэрозионных машин и орудий, в том числе плоекорезы-глубокорыхлители КПГ-250А и КПГ-2-150, культиваторы-плоскорезы КПП-2,2, тяжелые культиваторы КПЭ-3.8А, штанговый культиватор КШ-3.6А, игольчатые бороны БИГ-ЗА, зерновые стерневые сеялки СЗС-9 и СЗС-2,1. Эти машины работают при скоростях 79 км/ч и имеют улучшенные агротехнические и эксплуатационные показатели. Их металлоемкость весьма приемлема. Ведутся опытно-конструкторские работы по созданию более современных и высокопроизводительных машин (разрабатываются 30 наименований технических средств для работы в районах, подверженных ветровой эрозии; из них 17 должны быть освоены до 1990 г.). Работы по созданию и совершенствованию противоэрозионной техники ведутся в направлениях модернизации серийных противоэрозионных машин с целью улучшения их агротехнических и технико-экономических показателей, разработки машин новых типов для завершения комплексной механизации противоэрозионных работ при возделывании полевых культур в различных почвенно-климатических зонах и, наконец, в направлении создания нового поколения высокопроизводительной противоэрозионной техники к тракторам 3080 кН. Анализ показывает, что рост производительности труда в растениеводстве связан с дальнейшим повышением единичной мощности тракторов и созданием комплекса машин на основе принципа совмещения сельскохозяйственных операций. Тенденции развития мобильной энергетики неразрывно связаны с перспективами повышения уровня механизации земледелия. Эти тенденции в определенной мере взаимообусловлены. В механизации земледелия различают три основные концепции [26], в соответствии с которыми мобильная энергетика может развиваться по пути создания тракторов, самоходных шасси и самоходных машин. Резервы повышения производительности труда путем комплектования парка универсальными тракторами с набором сельскохозяйственных орудий считаются несущественными. Поэтому делается упор на дальнейшее повышение специализации тракторов, и особенно тракторов пахотных.

Выполненные по новым компоновочным схемам тракторы ФРГ имеют переднее расположение кабины и специальную грузонесущую площадку. Это позволяет использовать трактор для транспортировки семян, удобрений и других грузов, что дает возможность реализовать новые технологические схемы использования сельскохозяйственных орудий. В частности, создаются специальные навешиваемые на трактор орудия. Появившиеся в последнее время самоходные шасси повышенных мощностных классов с набором сельскохозяйственных орудий являются более универсальными по сравнению с существующими тракторами, так как могут быть переоборудованы в самоходную сельскохозяйственную установку. В связи с этим возрастает их конкурентоспособность по сравнению с тракторами. Однако, если учесть трудности переналадки таких установок и дефицит рабочей силы, возлагать особые надежды на успех их реализации пока преждевременно. Считается, что благодаря более высокой производительности шире будут применяться самоходные сельскохозяйственные агрегаты. Этому способствует специализация производства, создание межхозяйственных объединений и агропромышленных комплексов.

Разработка прогрессивных технологических процессов в земледелии связана с совершенствованием тракторов, и сельхозмашин, которое ориентировано в сторону повышения их энергонасыщенности 127] и оптимизации параметров [51]. На данном этапе наиболее рациональным путем использования энергии мощных и сверхмощных тракторов является применение комбинированных и широкозахватных агрегатов, а также машин с активными рабочими органами и ходовыми системами. При этом достигается повышение рабочих скоростей. Совершенствуются агротехнические и технологические приемы обработки почвы, создаются принципиально новые орудия с улучшенными энергетическими показптелями и приспособленностью к условиям зоны.

Уделяется внимание повышению научно-технического уровня обеспечения Продовольственной программы [49]. Считается [46], что для Сибири и Дальнего Востока он должен быть таким, чтобы добиться в расчете на одного работающего в сельском хозяйстве годичного производства 2530 т зерна, около 2 т мяса, 10 т молока, 40 тыс. яиц, 9 т картофеля, 1,8 т овощей. Решению этих задач способствует ряд оригинальных разработок технологического и конструктивного характера, а также применение в сельскохозяйственном производстве роботов [60, 61, 77]. Например, подготовка почвы для выращивания сельскохозяйственных культур, несмотря на достаточно высокий уровень механизации, является весьма трудоемкой. На ее выполнение расходуется до 40 % топлива, поступающего в сельское хозяйство; на подъеме зяби занято около 600 тыс. механизаторов [60]. Ставится вопрос о замене каждого второго тракториста роботом-имитатором, способным ориентироваться на трактор-лидер. Однако применение роботов рационально лишь в хорошо организованных производственных объединениях при достаточно высоком уровне автоматизации и механизации основных технологических процессов. Следует отметить также, что тенденции развития процесса механизации земледелия связаны с проблемами уплотнения почвы, ведущего к снижению урожайности. Поиски оптимальных решений по этим направлениям задача трудная и ждущая своего решения. Борьба с уплотнением связана с дополнительными затратами. Кроме того, с ростом, энергонасыщенности увеличиваются расходы на техническое обслуживание и ремонт, на обеспечение комфортных условий для водителей. В итоге повышаются совокупные затраты на производство сельскохозяйственной продукции, что побуждает к прекращению дальнейшего роста энергонасыщенности и массы тракторов. Важно учитывать также и уровень эксплуатации, сложившийся в той или иной зоне, ее рельеф и размеры обрабатываемых площадей. Полагают [27], что для условий степной зоны Северного Казахстана рациональным будет использование агрегатов на базе трактора класса 80 с мощностью двигателя около 370 кВт при энергонасыщенности 21,8 кВт/т (при реализации этого условия численность тракторов в зоне увеличится незначительно, потребность в механизаторах при гарантии выполнения работ в агротехнические сроки снизится, а число марок тракторов сократится вдвое). В Нечерноземной зоне РСФСР мощность тракторов того же типа будет достаточной уже на уровне 220 кВт при энергонасыщенности приблизительно 19,3 кВт/т. В случае применения технологий и соответствующих им сельскохозяйственных машин и орудий с активными рабочими органами (фрезерные культиваторы, безмоторные прицепные комбайны, почвофрезы, орудия и прицепы с активным приводом опорных,колес и др.), получающими энергию от трактора, последний из тяговой машины превращается по существу в энергоноситель. Как следствие, масса его может быть существенно уменьшена при одновременном увеличении энергонасыщенности. Долгосрочный прогноз значений энергонасыщенности применительно к тракторам общего назначения иллюстрируют данные табл. 1.16. Приведенные данные показывают, что тракторы, предназначенные для обеспечения тяги, имеют высвобождаемую для привода сельскохозяйственных машин мощность, которая в случае активного привода сельскохозяйственных орудий лежит в диапазоне от 350 до 865 кВт, а при работе с безмоторными прицепными комбайнами от 330 до 850 кВт. При этом наблюдается резкий рост энергонасыщенности (от 34 до 160 кВт/т), что выше соответствующих показателей в 34 раза в первом случае и на 50100 % во втором. Оправдаются ли эти прогнозы и если да, то в какой степени, зависит от дальнейшего развития каждого из названных направлений и зональной системы машин в соответствии с разработанными научными рекомендациями. Готовящиеся к производству тракторы с мощностью двигателя 243 кВт, сформированные агротехнические требования к колесному трактору класса тяги 80, а также совершенствование технологий как с точки зрения сохранения структуры почвы, так и с целью максимального сбережения энергии служат доказательством наличия тенденции к дальнейшему развитию мощных и сверхмощных тракторов и появлению на их базе энергомодулей или мобильных энергетических средств. Наряду с- отечественными следует остановиться и на некоторых моделях зарубежных мощных и сверхмощных тракторов. Так, в США в связи с укрупнением ферм, стремлением к сокращению сроков выполнения сельскохозяйственных работ, к применению широкозахватной техники и снижению материальных затрат вследствие роста стоимости рабочей силы созданы тракторы мощностью до 560 кВт и завершается разработка трактора мощностью 736 кВт. Специалистами обоснована высокая эффективность использования сверхмощных тракторов в условиях крупных фермерских хозяйств США. Они исходили из того, что работа тракторов с двигателем мощностью 560 кВт на вспашке возможна с плугом шириной захвата 15 м (на тяжелых почвах 7,59 м).

В США ряд фирм специализируется на производстве мощных и сверхмощных тракторов нескольких базовых моделей. Их основные показатели даны в табл. 1.17 [43]. Производство мощных тракторов за рубежом неуклонно увеличивается. Американские фирмы Джон Дир, Надсон, Стейджер, Интернейшнл Харвестер, Кейс, Нортерн Мэньюфекчуринг, Ал-лис-Чалмерс, Вудз энд Копиленд выпускают тракторы с двигателями мощностью 129560 кВт. Фирма Стейджер подготовила к производству трактор мощностью 552 кВт, а Джон Дир мощностью 370 кВт. Фирма Интернейшнл Харвестер выпускает для сельского хозяйства тракторный погрузчик с двигателем мощностью 883 кВт (вместимость ковша 19,3 м3). Фирма Версетайл создала модель сельскохозяйственного трактора Биг Рой 1080, имеющего двигатель мощностью 442 кВт (для работы с 18-корпусным плугом). Фирма Стейджер производит трактор GT-450 с двигателем мощностью 335 кВт. Фирма Кейс поставляет трактор с мощностью двигателя 221 кВт. Фирма Надсон создала тракторы с двигателями мощностью 222 и 270 кВт, а фирма Стейджер выпускает шесть моделей тракторов, в том числе с двигателями мощностью 221, 235 и 335 кВт. Фирма Нортерн выпускает тракторы с двигателями мощностью 235,5; 265; 294; 338; 386,4 и 441,6 кВт; в 1978 г. была испытана модель трактора мощностью 560 кВт. В других зарубежных странах также выпускается ряд мощных и сверхмощных тракторов и наблюдается дальнейшее наращивание их мощностей, хотя и менее интенсивное, чем в США.

Реклама