ЕКОНОМІЧНІСТЬ ПОСІВНИХ АГРЕГАТІВ: МІФ ЧИ РЕАЛЬНІСТЬ

Руслан Оляднічук

Існує багато думок з приводу комплектування посівних агрегатів. Який трактор краще обрати: з більшою чи меншою потужністю двигуна відповідно до ширини захвату сівалки, на одинарних шинах чи на здвоєних, оснащений системою навігації чи без неї? Спробуємо розібратись.

Основними факторами, які впливають на паливну економічність посівного агрегату, є якість палива, рівень потужності та режими роботи двигуна трактора, вибір шин з урахуванням їх розмірності та тиску, баластування трактора, буксування рушіїв та швидкість руху, наявність систем навігації та організація роботи агрегату в полі.

Робоча швидкість є основним параметром, який характеризує режим роботи агрегату та визначає енергетичні й техніко-економічні показники. Гранична швидкість регламентується агротехнічними вимогами окремо для звичайних та швидкісних робочих органів сільськогосподарських машин, а також досконалістю технологічного процесу дозування, транспортування і вкладання насіння у борозну (табл. 1).

Таблиця 1. Гранична швидкість посівних агрегатів, км/год.

Тип сівалки

Звичайні Швидкісні

Зернові сівалки

7,0…10,0 8,0…14,0
Просапні сівалки 5,0…8,0

8,0…12,0

При виборі робочої швидкості всередині встановленого діапазону прагнуть досягнути найбільшої продуктивності при найменшій погектарній витраті палива.

Для більш повного використання енергетичних можливостей трактора та зниження його витрат потрібно намагатись у польових умовах працювати з якомога ширшим знаряддям (наскільки це дозволяє рельєф та конфігурація поля).

Оптимальний режим роботи двигуна

При комплектуванні машинно-тракторних агрегатів особливу увагу потрібно приділяти узгодженню тягових характеристик трактора зі споживаною потужністю агрегатованої сільськогосподарської машини. Досить часто на виробництві виникає ситуація, коли господарство купує потужний трактор, орієнтуючись на обробіток ґрунту, при цьому, як правило, наявні в господарстві сівалки потребують значно меншої потужності трактора. Тому й виникає потреба в створенні такого рівня потужності двигуна, який би відповідав споживаній потужності посівного агрегату із забезпеченням максимальної продуктивності, економічності та якості роботи.

Сучасні системи керування роботою трактора дають змогу запрограмувати потрібний режим роботи двигуна. Зменшенням частоти обертання колінчатого вала двигуна до зони обертів з найменшою питомою витратою палива (індивідуально для різних марок двигунів) та вибором підвищеної передачі можна забезпечити оптимальний швидкісний режим посівного агрегату з найменшою погектарною витратою палива. Наприклад, для досягнення робочої швидкості 8 км/год. моторно-трансмісійна установка трактора повинна працювати в одному з таких режимів: 8-а передача при обертах двигуна 2100 на хвилину (номінальний режим); 9-а передача при обертах орієнтовно 1900 на хвилину; 10-а передача при обертах орієнтовно 1600 на хвилину. Якщо двигун трактора не буде перевантажений, найбільшу економію палива отримаємо на 10-й передачі, оскільки колінчатий вал обертається в зоні найменшої питомої витрати палива. Обмеженням вибору оптимального режиму роботи будуть енергетичні властивості ДВЗ та характер зміни опору агрегату. Використовуючи частковий режим роботи ДВЗ, можна досягнути економії палива до 15% (схема 1).

Схема 1. Швидкісна характеристика двигуна трактора John Deere 8520 Power Shift.

Однак даний підхід важко реалізувати на агрегатах, які потребують приводу допоміжних систем сівалки від ВВП трактора на номінальному режимі роботи ДВЗ. Оскільки при зниженні частоти обертання колінчатого вала двигуна також знижується частота обертання хвостовика ВВП трактора. Враховуючи ці обставини, виробники техніки пропонують модернізовані системи приводу допоміжних систем сівалки: редуктори зі збільшеним передаточним відношенням для використання ЕСО-режиму приводу ВВП трактора, а також сівалки оснащують гідромоторами приводу допоміжних систем, які працюють від гідравлічної системи трактора типу Load-Sensing, коли насос регулює тиск та кількість подачі оливи.

Баластування та шини

 Баластування трактора роблять з метою збільшення зчіпної ваги трактора та впливу на розподіл ваги між передньою та задньою віссю трактора. Величина й місце розташування баласту визначається видом знаряддя (причіпні, начіпні та напівначіпні), умовами виконання операції та швидкістю руху агрегату. Для реалізації найбільшої тягової потужності трактора потрібно забезпечити буксування рушіїв у межах від 8 до 12%, при цьому робоча швидкість повинна становити більше 8 км/год.

Оцінку доцільності баластування та визначення ваги баласту розпочинають із контрольного заїзду з повністю налаштованим агрегатом, при цьому визначають величину буксування рушіїв трактора. Якщо воно не відповідає бажаній цифрі, то проводять фронтальне навішування баласту. Зазвичай для тракторів класичної компоновки розподіл ваги повинен становити 40/60 або 35/65 (потрібно враховувати особливості конструкції трактора та рекомендації виробника), а для тракторів інтегральної компоновки ― 50/50. Лише правильне баластування допомагає підвищити продуктивність агрегату та економити паливо. Досить часто провідні виробники посівних агрегатів пропонують замість металевого фронтального баласту монтувати резервуари для мінеральних добрив, завдяки чому можна перемістити частину ваги сівалки на передній міст трактора та досягнути оптимального розподілу ваги трактора без стороннього баласту.

Потрібно врахувати, що надмірна вага агрегату призводить до збільшення витрати палива та ущільнення ґрунту. Наприклад, для переміщення однієї тонни ваги трактора з колісним рушієм на швидкості 8 км/год. на полі, підготовленому під сівбу, потрібно затратити 3,5‒4,5 кВт потужності ДВЗ. Якщо сучасний двигун споживає 200‒230 г/кВт·год., отримаємо надмірне споживання палива ― від 0,7 до 1,0 кг за годину, тобто за семигодинну зміну від 4,9 до 7,0 кг.

Застосування широких або здвоєних коліс з оптимальним тиском у шинах збільшує загальну площу їх контакту з ґрунтом, дає можливість уникнути глибокої колії та надмірного ущільнення ґрунту. Крім цього, створюються умови для кращого зчеплення протекторів із ґрунтом, що зменшує буксування та втрати енергії на перекочування трактора, покращує прохідність та стійкість трактора. При збільшенні тиску в шинах до 1,5 бар тягова потужність трактора знижується на 20%, і, як наслідок, механізатор змушений переходити на нижчу передачу, що призводить до зниження продуктивності агрегату та погіршення паливної економічності (схема 2).

Схема 2. Розподіл тиску колеса на ґрунт .

Організація роботи посівного агрегату в полі

Такі параметри, як продуктивність, затрати робочого часу, витрата палива та вартість сівби, напряму пов’язані з вірним вибором кінематичних характеристик агрегату. Вибір типу знаряддя визначає спосіб розвороту та ширину поворотної смуги. Загальні рекомендації передбачають, що більшості сучасних напівпричіпних та причіпних посівних агрегатів для забезпечення грушоподібного повороту необхідно створити поворотну смугу шириною, яка дорівнює чотирьом проходам сівалки. При використанні компактних напівпричіпних і начіпних сівалок та систем автоводіння з точністю руху до +/‒ 2‒5 см рекомендують гоновий спосіб із чергуванням проходів та зменшення ширини поворотної смуги до двох проходів сівалки.

Істотно впливають на продуктивність агрегату організаційні питання: спосіб і тривалість завантаження сівалки насінням та мінеральними добривами, час на технічне та технологічне обслуговування (наскільки конструкція машини розрахована для роботи з насінням та добривами різної якості), контроль за роботою агрегату, доставка відповідної кількості насіння і добрив та визначення місць заправки технологічними матеріалами. Враховуючи всі вищеназвані фактори, коефіцієнт використання робочого часу зміни може зменшуватись від 0,85 до 0,45 без урахування впливу конфігурації поля.

 Навігація

Використання систем навігації та автоматичного рульового керування дає  змогу сіяти з точним дотриманням міжстикових міжрядь, завдяки чому отримуємо економію палива і технологічних матеріалів до 8% та цілодобову роботу агрегатів. Крім того, механізатор менше втомлюється та більше уваги приділяє контролю за роботою агрегату. Для систем рульового керування під час сівби потрібен коригуючий сигнал, який забезпечить точність водіння на рівні +/‒ 2‒5 см.

 Висновки

Робочу швидкість потрібно обирати з урахуванням стану і властивостей ґрунту та особливостей конструкції сівалки.

Налаштування роботи двигуна в зоні найменшої питомої витрати палива дає змогу зменшити погектарну його витрату на 15%.

Застосування широких або здвоєних коліс з оптимальним тиском у шинах забезпечує покращення тягово-швидкісних характеристик трактора.

Залежно від маси баласту і способу його приєднання збільшення тягової потужності може досягати 15%.

Використання систем навігації та рульового керування дає до 8% економії палива й технологічних матеріалів.

Замовити підписку

Будь ласка, вкажіть свої дані і ми зв'яжемося з вами

Website (required)

Вкажіть номер телефону і ми вам передзвонимо

Website (required)

Відділ підписки:

Тел.: +38 (067) 236 79 48