Технико-экономическая оценка технологий уборки зерновых культур методом очеса растений на корню

УДК 631.316.578.3

ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ТЕХНОЛОГИЙ УБОРКИ ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР МЕТОДОМ ОЧЕСА РАСТЕНИЙ НА КОРНЮ

Беренштейн И. Б., доктор технических наук, профессор; Мельник Д. Ю., студент; Академия биоресурсов и природопользования ФГАОУ ВО «КФУ имени В. И. Вернадского»

Представлены результаты технико-экономических исследований эффективности применения трех технологий уборки зерновых культур, две из которых уборка методом очеса на корню. Наименьшие эксплуатационные (220,62 руб/т) и приведенные затраты (308,34 руб/т) имеют место в технологии очеса зерна на корню жаткой, агрегатируемой с самоходным шасси с доработкой очесанного вороха на стационаре с использованием электрической энергии, что на 38-55% меньше, чем при традиционной уборке зерна комбайном.

Ключевые слова: очес, жатка, комбайн, эксплуатация, затраты, технология, зерно.

TECHNO-ECONOMIC EVALUATION OF THE TECHNOLOGIES OF HARVESTING OF GRAIN CROPS BY THE METHOD OF TOW PLANTS AT THE ROOT

Berenstein I. B., Doctor of Technical

Sciences, Professor;

Melnik D. Y., student;

Academy of Life and Environmental

Sciences FSAEI HE «V. I. Vernadsky

Crimean Feseral University»

Presents the results of techno-economic studies of the effectiveness of three technologies of harvesting of grain crops, two of which cleaning method to remove waste at the root. Lowest operating (220,62 RUB/t) and reduced costs (308,34 RUB/t) occur in the technology of tow grain at the root header mounted self-propelled chassis with completion oceanog heap at the hospital with the use of electrical energy that actually 38-55% less than traditional cleaning the grain combine.

Keywords: flock, reaper, harvester, operation, costs, technology, grain.

Введение. Уборкой зерновых культур методом очеса на корню на кафедре технических средств в агробизнесе в течении многих лет занимались проф. Шабанов П. А., доценты Машков А. М. и Шабанов Н. П. Ими обоснованы основные параметры очесывающих рабочих органов, исследованы процессы очеса зерна на корню, получены основные технологические и технико-эксплуатационные показатели работы очесывающей жатки, при работе в агрегате с серийным зерноуборочным комбайном. В настоящее время налажено промышленное производство очесывающих жаток в Великобритании, Украине и других странах. На кафедре предложена технология уборки зерновых культур

очесывающими жатками с доработкой очесанного вороха не в поле молотилкой комбайна, а машинами в стационарных условиях. Для применения такой технологии уборки, очесывающая жатка навешивается на самоходное шасси, а очесанный ворох поступает непосредственно в кузов транспортного средства, перевозится на ток, где производятся операции: сепарация свободного зерна, домолот колосьев, очистка зерна на машинах оснащенных электроприводом.

Цель и задачи. Цель работы - дать технико-экономическое обоснование предлагаемой технологии. Для достижения цели необходимо решить следующие задачи: обобщить данные экспериментальных исследований работы очесывающих жаток в условиях Крыма и сравнить их с технико-эксплуатационными показателями зерноуборочных комбайнов при уборе традиционным способом.

Обосновать выбор энергетического средства для агрегатирования очесывающей жатки.

Материал и методы исследований. Технико-эксплуатационная и технико-экономическая оценка технологий уборки пшеницы проводилась путем сравнения эксплуатационных и приведенных затрат на выполнение всех технологических операций. Расчет эксплуатационных и приведенных затрат выполнялся по общепринятой методик по фактическим материалам, полученным в ООО «Борис-Агро» Красногвардейского района Республики Крым. Сравниваются две технологии уборки методом очеса растений на корню с традиционным способом уборки - зерноуборочным комбайном Акрос-550.

При расчетах эксплуатационных и приведенных затрат во всех вариантах урожайность зерна пшеницы составляла 40 ц/га, при соотношении массы зерна к массе соломы 1:1,5. Приняты нормы выработки и расхода ГСМ, оплата труда, применяемые в ООО «Борис-Агро» в 2016 году.

Технологические операции выполняемые при исследуемых технологиях уборки.

Вариант I. Традиционная технология уборки зерноуборочным комбайном Акрос-550 с жаткой шириной захвата 6 метров. Технологические операции выполняемые комбайном: скашивание хлебной массы, обмолот, сепарация грубого вороха соломотрясом, очистка зерна, выгрузка зерна в автомобиль (КАМАЗ-5511), измельчение соломы с разбрасыванием по полю. Транспортировка зерна на ток, на расстояние 8 км. Сортировка зерна машиной ОВС-25.

Вариант II. Предлагаемая нами технология уборки очесом зерна на корню с доработкой очесанного вороха на стационар. Технологические операции: очес зерна жаткой ЖОН-6 с шириной захвата 6 метров, агрегатируемой с самоходным шасси (типа СШ-150) с погрузкой очесанного вороха в прицеп ПС-45, транспортировка очесанного вороха на ток трактором ХТЗ-150К, на расстояние 8 км, первичная сепарация свободного зерна с отделением колосьев из вороха зерноочистительной машиной ОВС-25, домолот колосьев с очисткой зерна молотилкой комбайна ДОН-1500, оборудованной электроприводом, сортировка зерна на машине ОВС-25; с поля на ток привозят 100% зерна и 20-30% соломы.

Технологии Единицы измерения Очес вороха с обработкой на стационаре Очес с обработкой вороха комбайном Традиционная уборка

Операции Очес зерна Транспортировка вороха Сепарация Домолот зерна Сортировка зерна Итого Очес зерна Транспортировка зерна Сортировка зерна Итого Уборка зерна Транспортировка зерна Сортировка зерна Итого

Состав агрегата Жон-6+ СШ-150 ХТЗ-150+ ПС-45 ОВС-25 ДОН-1500 ОВС-25 Жон-6+ Акрос-550 КАМАЗ-551 ОВС-25 Акрос-550 КАМАЗ-5511 ОС-25

Часовая производительность га/ч 6,0 - - - - 6,0 6,0 - - 6,0 3,5 - - 3,5

Часовая производительность т/ч 24,0 16,0 20,0 25,0 20,0 24,0 14,0 20,0 58,0 14,0 14,0 20,0 48,0

Годовая наработка Мото часов 900 2600 500 300 500 500 2000 500 3000 500 2000 500 3000

Расход ГСМ л/т 0,8 1,25 - - - 2,05 1,25 0,9 - 2,15 2,14 0,9 - 3,04

Расход электроэнергии кВт-ч/т - - 0,5 4,0 0,5 5,0 - - 0,5 0,5 - - 0,5 0,5

Затраты труда чел./ч 0,08 0,06 0,05 0,04 0,05 0,28 0,08 0,07 0,05 0,20 0,14 0,07 0,05 0,26

Оплата труда руб./т 11,2 6,25 5,0 6,0 5,0 32,45 11,25 8,33 5,0 24,53 60,0 8,33 5,0 73,33

Балансовая стоимость (машины) млн.руб 2,7 3,0 0,5 1,0 0,5 7,7 9,0 3,0 0,5 12,5 7,5 3,0 0,5 11,0

Отчисле-

ния на амортизацию руб./т 30,77 6,25 7,7 10,0 7,7 64,42 62,53 21,0 7,7 91,23 71,43 7,14 7,7 86,27

Отчисле-

ния на ремонт и ТО руб./т 8,77 3,0 3,5 3,0 3,5 21,77 43,75 3,2 3,5 50,45 32,14 3,21 3,5 38,85

Стоимость энергии руб./т 30,0 45,0 2,7 21,3 2,7 102,0 45,0 32,4 2,7 80,1 77,04 32,4 2,7 112,2

Примечание: 1) Срок амортизации машин - 15 лет; 2) Отчисление (годовое) на текущий ремонт и ТО - 3% от стоимости; 3) Цена дизельного топлива 36 руб./л; 4) Цена электроэнергии - 5,4 руб./кВт-ч.

Вариант III. Очес зерна жаткой ЖОН-6 с шириной захвата 6 метров, агре-гатируемой с серийным самоходным зерноуборочным комбайном Акрос-550. Уборочный агрегат выполняет операции: жатка очесывает зерно и колосья, молотилка комбайна домолачивает очесанный ворох, сепарирует зерно, очищает зерно от примесей, выгрузка зерна из бункера в транспортное средство (КАМАЗ-5511), которое перевозит зерно на ток, на расстояние 8 км, сортировка зерна машиной ОВС-2.

Состав очесанного вороха по данным профессора Шабанова П. А составляет (по весу): - свободного зерна 60-80%; - зерна в недомолоченных колосьях 10-20%; - соломы и половы 20-30%.

Результаты и обсуждение. Нами проведены расчеты с использованием фактических материалов полученных в ООО «Борис-Агро» и данных литературы. Результаты проведенных расчетов приведены в таблице 2.

Анализируя данные таблицы можно отметить, что наименьшие эксплуатационные затраты - 220,62 руб./т имеют место при применении технологии очеса зерна на корню с доработкой очесанного вороха на стационаре, где все машины занятые обработкой вороха работают на электрической энергии. Для домолота колосьев на стационаре можно применять молотилку зерноуборочного комбайна Дон-1500 с электроприводом. Применение очесывающей жатки обеспечивает уменьшение эксплуатационных затрат на 58,66-84,26 руб. (или на 19-27%) в сравнении с уборкой традиционным способом.

Более значительные преимущества метода очеса показывает сравнение приведенных затрат. Наименьшие приведенные затраты, которые имеют место в предлагаемой нами технологии - 308,34 руб., что на 86,45 руб. (22%) меньше чем при технологии, где очесывающая жатка монтируется на зерноуборочном комбайне, и на 171,78 руб. (36%) меньше, чем при уборке традиционным способом.

Представляет интерес сравнение отдельных элементов составляющих эксплуатационные и приведенные затраты. Наименьший расход и оплата энергии имеет место при монтаже очесывающей жатки на зерноуборочном комбайне -80,10 руб./т и установление жатки на самоходное шасси с доработкой на стационаре с электрифицированным оборудованием - 102 руб/т. Максимальная стоимость энергии имела место при домолоте очесанного вороха на току зерноуборочным комбайном - 112,14 руб./т.

Наименьшие затраты труда имели место при технологии, в которой очесывающая жатка агрегатировалась с зерноуборочным комбайном - 0,20 чел-ч/т, а с доработкой вороха на стационаре затраты труда возросли до 0,28 чел-ч/т. Наиболее существенное влияние на эксплуатационные затраты оказывали амортизационные отчисления на машины. Из-за высокой стоимости современных зерноочистительных комбайнов Акрос-550 (7,5 млн. руб) и автомобилей КАМАЗ (3,0 млн. руб), технологии в которых использовались эти машины удельные амортизационные отчисления были на 69-240% больше, чем на амортизацию

в других технологиях. Высокая стоимость комбайна и автомобиля привела к значительному росту приведенных затрат.

Экономия удельных эксплуатационных расходов варианта с доработкой вороха на стационаре в сравнении с традиционным способом уборки комбайном составляет 84,26 руб./т (28%). Сравнивания с вариантом, где очесывающая жатка монтируется на комбайн Акрос-550, экономия составляет 58,66 руб./т (19%).

Уменьшение удельных приведенных затрат при обработке вороха на стационаре в сравнении с уборкой традиционным способом составляет 171,38 руб./т (36%), а с вариантом обработки очесанного вороха в поле комбайном Акрос-550 -84,93 руб./т (18%).

Экономия удельных эксплуатационных расходов с обработкой очесанного вороха на стационаре в сравнении с обработкой очесанного вороха в поле комбайном Акрос-550 составляет 25,6 руб./т (30%). Экономия приведенных расходов соответственно 86,45 (50%).

Таблица 2. Технико-экономическая оценка технологий уборки зерновых культур

Показатели Единицы измерений Очес на корню ЖОН-6+СШ-150 Очес на корню ЖОН-6+Акрос-550 Традиционная уборка

Затраты труда чел-ч/т 0,28 0,20 0,26

Зарплата руб./т 32,45 24,53 73,33

Стоимость энергии руб./т 102,0 80,11 112,14

Расход энергии кВтч/т

Затраты на амортизацию руб./т 6434 91,23 80,27

Затраты на ремонт и ТО руб./т 21,77 50,54 32,64

Итого эксплуатационные затраты руб./т 220,62 246,22 304,88

Кредитная ставка руб./т 87,75 148,57 175,34

Итого приведенные затраты руб./т 308,34 394,79 479,72

Экономия удельных эксплуатационных затрат % 28 19 -

Экономия удельных приведенных затрат % 36 18 -

При применении традиционного способа уборки зерновых после прохода комбайна, стерня обрабатывается дисковым лущильником, который рыхлит поверхность почвы и заделывает семена сорных растений, а также осыпавшееся зерно убранной культуры на глубину 6-8 см. Операция проводится для закрытия влаги и провоцирования прорастания семян сорняко.

При уборке зерновых очесом на корню, после прохода комбайна на поле остается 70-80% стеблестоя (соломы), от которой поле следует очистить, что-

бы подготовить его к следующему посеву. Дисковые лущильники выполнить эту работ не могут. В настоящее время эта задача может решиться с помощью агрегата состоящего из мощного скоростного трактора и дисковой бороны Catros-600. При движении такого агрегата по полю со скоростью 15-16 км/ч диски разрезают солому на кусочки и мелко измельченные стебли заделываются в почву на глубину 5-6 см. Поле готово к посеву.

В ООО «Борис-Агро» заделка стерни зерновых и технических культур выполняется агрегатом в составе трактора Джон Дир 8430 и дисковой бороны Catros-600, шириной захвата 6 м. Производительность агрегата 7,5 га/ч, расход топлива 8 л/га.

Очень существенным преимуществом применения способа очеса зерна на корню является значительное сокращение сроков уборки зерна. Производительность очесывающей жатки в два раза выше чем при уборке традиционным способом. Кроме того, очес зерна можно выполнять в 2 смены. Сокращение сроков уборки значительно уменьшит потери зерна от осыпания.

В наших исследованиях мы не учли сокращение потерь зерна на поле от осыпания. Учет таких потерь существенно повысит экономическую эффективность от применения предлагаемой технологии.

Выводы. Технология уборки зерновых культур методом очеса растений на корню с обработкой очесанного вороха в стационарных условиях, где все машины по доработке очесанного вороха работают на электрической энергии, очень перспективно для условий Крыма, позволит сократить сроки уборки зерновых культур, уменьшить потери зерна, значительно сократить эксплуатационные и приведенные затраты на уборку и послеуборочную обработку зерна. Очесывающую жатку следует агрегатировать с самоходным шасси.

Список использованных источников:

1. Шабанов П. А. Методика расчета основных параметров очесывающих устройств для уборки зерновых культур с обмолотом растений на корню. Научные труды Крымского государственного аграрного университета. Механизация сельскохозяйственного производства. Симферополь 1997 г., С. 140-147.

2. Беренштейн И. Б., Астафуров А. С. ресурсы и энергосбережения при уборке зерновых культур. Научные труды КГАУ. Проблемы ресурсосбережения и перспективы использования нетрадиционных источников энергии в АПК. Выпуск 69, С. 17-21.

References:

1. Shabanov P. A. The method of computing the basic parameters of the

stripper header for harvesting of grain crops with threshing plant in the bud. Proceedings of the Crimean State Agrarian University. Mechanization of agricultural production. Simferopol 1997, P. 140-147.

2. Berenstein I. B. Astafurov A. S. Resources and energy conservation during harvesting of crops.Proceedings KGAU. Problems of resources and prospects of alternative energy sources in agriculture. Issue 69, P. 17-21.

3. Berenstein I. B. Feasibility study of technologies and machines for com-

3. Беренштейн И. Б. Технико-экономическое обоснование технологий и машин для доработки очесанного вороха. Научные труды НАУ. Технические науки, выпуск 109, Симферополь 2008 г., с. 9-12.

4. Шабанов Н. П., Ена В. Д., Шабанов П. А. Состояние проблемы и направления дальнейшего развития обмолота растений на корню. Нау-ковшращ ПФ «КАТУ» НАУ. Техноло-пчншауки, випуск 113, ^мферополь 2008р., С 83,91.

5. Беренштейн И. Б. Эксплуатационные затраты на работе зерноуборочных комбайнов. Науковшращ ПФ НУБШ «Кримський агротехнолопч-ный унiверситет», випуск 123, ^мфе-рополь, 2009 р., С. 109-112.

pletion threshing heap. Proceedings of the NAU. Engineering, Issue 109, Simferopol, 2008. P. 9-12.

4. Shabanov N. P., Ena V. D., Shaba-nov P. A. State of the problem and the direction of further development of threshing plant in the bud. Scientific works of the Law Firm «KATU» NAU. Technological Science, Issue 113, Simferopol 2008, P. 83,91.

5. Berenstein I. B. Operating costs for the combine harvesters. Scientific works of the Law Firm NUBiP «KATU», issue 123, Simferopol, 2009., P. 109-112.

Сведения об авторах:

Беренштейн Исаак Борисович -доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки и техники АРК, Академик Крымской академии наук. Профессор кафедры технических систем в агробизнесе, Академии биоресурсов и природопользования ФГАОУВО «КФУ имени В. И. Вернадского». E-mail: berenstein31@mail.ru

Мельник Денис Юрьевич - студент IV курса Академии биоресурсов и природопользования ФГАОУ ВО «КФУ имени В. И. Вернадского», факультета механизации производства и технологии переработки сельскохозяйственной продукции. Член студенческого кружка кафедры «технические системы в агробизнесе».

Information about authors:

Berenstein Isaak Borisovich -Doctor of Technical Sciences, Professor, honored worker of science and technology of ARC, Academician of Crimean Academy of Sciences. Professor of the Department of technical systems in agribusiness, the Academy of Life and Environmental Sciences FSAEI HE «V. I. Vernadsky Crimean Feseral University». E-mail: berenstein31@mail.ru

Melnik Denys Yurievich - IV year student of Academy of Life and Environmental Sciences FSAEI HE «V. I. Vernadsky Crimean Feseral University» the faculty of mechanization of production and technology for the processing of agricultural products. Member of the student circle chair of «technical systems in agribusiness».